Năm 781, Lý Bảo Thần trúng độc qua đời, con là Lý Duy Nhạc giấu không phát tang, tự lập làm lưu hậu ở Thành Đức; nhưng triều đình nhà Đường không đồng ý công nhận[13]. Duy Nhạc liền liên kết với Điền Duyệt (cháu Điền Thừa Tự) ở Ngụy Bác, Lý Nạp (con Lý Chánh Kỉ) ở Tri Thanh và Lương Sùng Nghĩa ở Sơn Nam Đông Đạo[14] cùng chống triều đình, sử gọi là loạn tứ trấn. Triều đình nhà Đường cử Chu Thao ở Lư Long đem quân tấn công các trấn phản loạn. Thao dẫn quân tấn công Thành Đức từ phía bắc. Khi quân Yên đến Dịch châu, Trương Hiếu Trung sai quân ra chống cự quyết liệt, cầm chân Chu Thao một thời gian. Thấy khó thắng được, Thao sai phán quan Thái Hùng tới thuyết phục ông đầu hàng, cuối cùng ông đồng ý, sai Nha quan đi cùng Hùng về báo với Thao, và cử Dịch châu lục sự tham quân Đổng Chấn nhập triều dâng biểu hàng phục. Đường Đức Tông (779 - 805) bằng lòng, gia phong ông là Kiểm giáo công bộ thượng thư, Thứ sử Hằng châu kiêm Ngự sử đại phu, Thành Đức quân tiết độ sứ, thực phong 200 hộ, lệnh cùng hợp binh với Thao đánh Duy Nhạc, hứa sau khi việc thành sẽ giao cho ông cai trị đất Triệu. Sau sự việc này, Lý Duy Nhạc liền cho giết em trai ông là Hiếu Nghĩa cùng ba con gái của Hiếu Trung đang ở Hằng châu[5].

Trương Hiếu Trung cảm kích Chu Thao, nên hỏi cưới con trai mình là Trương Mậu Hòa cho con gái của Thao; hai nhà kết thông gia và qua lại thân thiết[15]