公元155年，张奂被调任安定属国都尉。张奂到职后不久，南匈奴与且渠伯德等七千余人起兵反汉，进攻南匈奴，东羌也出兵响应，进攻张奂的驻地。在这里张奂第一次以区区二百多兵马外加临时招募的精壮，成功招降东羌诸豪，之后同汉军连败南匈奴叛军，并以武力迫降且渠伯德，此战固然有运气的成分(因当时汉军占领龟兹，断绝了南匈奴与东羌的交通），但也证明了张奂统兵之能。
处乱不惊，智降匈奴
公元158年，张奂担任护匈奴中郎将，进驻南单于庭美稷，代表东汉中央政府负责匈奴事务。岂料同年，南匈奴诸部起兵反汉，会同乌桓、鲜卑部攻掠沿边九郡，与张奂率领的汉军，烟火相望，汉军感到惊恐。这时张奂处乱不惊安坐帐中，之后张奂采用和平手段，诱降乌桓，而对南匈奴诸部叛军，采用袭击战略，一举大败南匈奴叛军，紧接着又率南匈奴单于袭破鲜卑，安定东汉北部沿边地区。后来张奂调任度辽将军，处理鲜卑、乌桓事务，在任上数年间幽、并二州，清静无事。
