攻打袁谭，他单独率军包围了雍奴，击溃了袁军。随同曹操征讨柳城的时候，张郃和张辽担任先锋，张郃因为屡立战功升任平狄将军。
张郃还领兵征讨东莱郡，讨伐管承，还和张辽等人一起讨伐陈兰、梅成等人，大获全胜。张郃跟随曹操到渭南，击溃了马超、韩遂等，又包围了安定，杨秋投降。
张郃、夏侯渊一起征讨盘踞在鄜城的贼寇梁兴和武都一代的氐族叛军，再次击败了马超的部队，平定了宋建统治的地区。
建安二十年（215年），曹操西征张鲁，抵达陈仓，准备从武都郡进入氐族部落；氐族人挡住道路，曹操派张郃统帅大军讨伐梁兴和氐族首领窦茂所部。不久从散关入汉中，派张郃率五千步兵在前开道，一直到阳平。
张鲁投降，曹操回军，留张郃与夏侯渊、徐晃等守汉中，以拒刘备。
在汉中留守期间，张郃纳一个小妾随军。后来，这个小妾给他生了一个儿子，就是他死后袭爵的张雄。
这个小妾一直随军，只是把她所生的孩子，送回他家所在地，让他正妻抚养——这在三国时期，以及随后的几百年都是这个惯例——妾所生，叫作庶生，不为重，是不能世袭父亲爵位的。只有经过正妻的收养，才能挂上嫡出的边儿，才能世袭。
不然，那个随军的小妾就那么忍受自己的骨肉和自己的分离之苦？
同年，张郃别督诸军南下进攻巴东、巴西二郡，将当地百姓迁徙到汉中。
刘备派征虏将军张飞为巴西郡太守，抗击张郃。
张郃率军进至宕渠，与张飞相拒五十余日，张飞率精兵万余人从小道进攻张郃，由于山道狭窄，首尾不能相救，张郃大败，仅带十余人弃马爬山逃跑，之后收拢败兵，撤回南郑。升迁荡寇将军。
建安二十三年（218年），刘备进攻汉中，屯于阳平，夏侯渊、张郃、徐晃等率军迎击，张郃负责防守广石。
刘备亲自率精兵万余人，分为十部，夜间猛攻张郃。
张郃率亲兵与蜀军进行对抗，刘备不能攻克张郃，写信要求益州拨发援兵。
诸葛亮一时迟疑不绝，从事杨洪劝道：“汉中是益州门户，没有汉中就没有益州，还迟疑什么？”
诸葛亮恍然大悟，立刻发兵增援。
其后，刘备退走马谷，放火烧营，夏侯渊知张郃兵少，调部分兵力来增援，并救火，途中遇上刘备军，被蜀军所杀。
曹军大败，张郃同败军一起退守阳平关东。
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