Trương Cáp nhiều lần bày mưu và khuyên Viên Thiệu nhưng ông ta không nghe lời. Trận Ô Sào đại bại Cáp bị Quách Đồ gièm pha. Viên Thiệu vốn thiếu quyểt đoán tin lời Đồ có ý hại Cáp. Kết quả Trương Cáp và Cao Lãm chạy sang phe Tào Tháo.

Thái Tổ được Cáp rất mừng, bảo rằng: "Xưa Tử Tư chẳng sớm tỉnh ngộ, bởi thế khiến thân bị nguy, há được như Vi Tử bỏ nhà Ân, Hàn Tín quy nhà Hán đó sao?" Rồi bái Cáp làm Thiên tướng quân, phong tước Đô Đình hầu.

Thần Tùng Chi xét “Vũ đế kỷ” cùng “Viên Thiệu truyện” đều nói rằng Viên Thiệu sai Trương Cáp - Cao Lãm đánh doanh trại Thái Tổ, bọn Cáp nghe tin Thuần Vu Quỳnh bị phá, bèn đến hàng, sĩ chúng của Thiệu đại hội sau đó. Thế tất là bọn Cáp ra hàng sau đó quân Thiệu tan vỡ. Đến như truyện này, nói là quân Thiệu hội họp trước, sợ lời dèm của Quách Đồ, rồi sau mới quy hàng Thái Tổ, ấy là ba truyện có lầm lẫn bất đồng vậy.

Chiến công

Cáp được trao nắm binh sĩ, theo đánh huyện Nghiệp, lấy được. Lại theo đánh Viên Đàm ở Bột Hải, riêng cầm quân vây Hung Nô, đại phá được. Rồi theo đánh Liễu Thành, cùng với Trương Liêu đều được làm tiên phong, bởi có công được thăng làm Bình định tướng quân. Lại biệt phái đi đánh Đông Lai, dẹp Quản Thừa, lại cùng Trương Liêu đánh dẹp bọn Trần Lan - Mai Thành, phá được. Rồi theo phá Mã Siêu - Hàn Toại ở Vị Nam. Vây huyện An Định, thu hàng Dương Thu. Cùng với Hạ Hầu Uyên đánh dẹp phu tặc Lương Hưng cùng rợ Đê ở Vũ Đô. Lại phá được Mã Siêu, bình Tống Kiến.

Trận Hán Trung

Sau này ông đã trở thành danh tướng nước Ngụy, được xếp vào hàng năm danh tướng của Ngụy. Trong những chiến tích của ông thì trận giao tranh với Trương Phi ở Ba Tây được xem là nổi bật nhất, dù thất bại nhưng cuối cùng Trương Cáp cũng bày kế và giết được Lôi Đồng của Trương Phi.

Lưu Bị đóng quân ở Dương Bình, Cáp đóng quân ở Quảng Thạch. Bị có hơn vạn quân tinh nhuệ, chia làm mười lộ, nhân đêm tối gấp rút tấn công Cáp. Cáp đốc suất binh tinh nhuệ đánh lại, Bị không thể thắng nổi. Sau đấy Bị tới lũng Tẩu Mã đốt đô ấp ở vùng ngoại vi, Hạ Hầu Uyên tới cứu hoả, đi được nửa đường gặp quân của Bị, giao chiến, binh khí ngắn phải đánh gần. Uyên bị Hoàng Trung giết, Cáp quay về Dương Bình.

Nguỵ lược chép: Uyên tuy làm Đô đốc, Lưu Bị sợ Cáp mà coi thường Uyên. Lúc giết Uyên, Bị nói: "Kẻ ấy đáng được làm đầu sỏ, dùng người như thế sao làm gì được ta!"

Đang lúc bấy giờ, nguyên soái mới mất, sợ Bị thừa cơ đánh, ba quân đều thất sắc. Tư mã của Uyên là Quách Hoài bèn lệnh cho chúng rằng: "Trương tướng quân, là danh tướng quốc gia, Lưu Bị phải kiêng sợ; hôm nay việc nguy cấp, phi Trương tướng quân chẳng ai có thể vỗ yên được." Bèn suy tôn Cáp lên làm chủ trong quân. Cáp nhận trách nhiệm, ém binh giữ yên trận địa, chư tướng đều vâng theo sự dụng binh của Cáp, bụng dân chúng mới yên. Tào Tháo đến Trường An, phái sứ giả đến ban cho Cáp phù tiết. Tào Tháo thân đến Hán Trung, Lưu Bị giữ trên núi cao không dám đánh. Tào Tháo rút lui toàn quân khỏi Hán Trung, Cáp quay về đóng binh ở Trần Thương.