从雍正四年(1726年)开始,他追随
鄂尔泰征讨
苗疆,屡立战功。雍正六年(1728年)六月,出任
贵州巡抚,张广泗深得鄂尔泰信任,是他最得力的助手。雍正十三年(1735年)七月二十四日,从西路军前线撤回的张广泗升任
湖广总督。一年后出任
贵州总督,继续负责平息苗疆叛乱事宜。乾隆十二年(1747年)三月转任
川陕总督,经略
平定大小金川军务。与此同时,加
太子太保衔。
因进剿金川的事务久无进展。乾隆十三年(1748年),
乾隆帝命大学士
讷亲为经略前往,又起用
岳钟琪至军营效力。讷亲、岳钟琪俱劾张广泗玩兵养寇,贻误军机,张广泗被革职解京。乾隆帝亲自在
瀛台审讯,张广泗拒不服罪,最后以失误军机罪处斩。