Sin embargo, cuando se proclamó la República de China en 1912, apoyó a Yuan Shikai tanto durante su periodo como presidente y como luego como emperador.

Zhang logró tomar Nankín, que estaba a manos del Kuomintang en 1913 y a pesar de que sus tropas saquearon salvajemente la ciudad, Yuan lo nombró mariscal de campo.

[3]​ No obstante, tras la muerte de Yuan en 1916, Zhang retomó sus objetivos de restaurar el gobierno imperial y el 1 de julio de 1917 entró en Pekín junto con Kang Youwei y restauraron al emperador Puyi.

Por su acción fue nombrado primer ministro por el emperador; sin embargo, la acción no fue aceptada en el resto de China y el día 12 de julio fue sofocada la restauración entre varios caudillos militares.

Zhang se refugió en la delegación neerlandesa en Pekín y desde entonces se retiró de la vida política.