抗日战争爆发后，杨子恒部调往河南抗战前线，庆阳五属保卫团亦改编为保安第四团，张孝友调任保安第三团团长，驻防静宁。后调任陇东第一警备大队副大队长，继而调甘肃省政府任视察之职。1940年
任合水县县长。1945年前后，经贺凤梧介绍，张孝友秘密加入中国民主同盟。在民盟组织的授意下，受国民党甘肃省政府的委托，出任甘谷县长、西和县长。1946年春末夏初，出现干旱，田禾枯萎，张孝友带领人民群众，在甘谷川兴修水利。当时有人从天水请来了名叫二龙王神的偶像在甘谷祈雨。认为修渠引水，破坏风脉，后患无穷，并向群众敲诈财物，索取布施。一部分修渠民工因受其蛊惑而自行解散。若不破除迷信，修渠引水抗旱将难以完成。于是他当场向二龙王偶像开枪，并向民工慷慨陈词：天上根本没有玉皇，海中没有龙王，只有引水灌田，才是唯一的活路。此事引起了天水一些乡绅的不满，认为张孝友枪毙了他们的二龙王，必将给天水人带来祸害，于是状告到国民党甘肃省政府。省主席郭寄峤没有理由处分张孝友，但警告若破除迷信一举被共产党所利用则咎由自取，张孝友回答：“不怕”。1947年在西和县长任内，又“枪毙”了西和的四龙王，表现了他兴利除弊，不畏强暴的决心。
张孝友在甘谷、西和两县县长任内，十分注重兴办教育。在西和县他曾倡导并参与地方人士举办书画义卖，兴办学校，资助困难青年上大学。他体察民情。公暇之际，下乡巡视，与地方人士座谈。在当时的处境下，做了一些有益于人民的事。他有一首诗写到：
小麦熟时杏亦黄，公暇巡视九龙乡。
接天杨柳无穷碧， 遍地葱茏有异香。
白虎石边叙旧话， 老人山上望高堂。
半生回忆飘零过， 一事无成空自伤。
1949年初，国民党甘肃省政府下令陇南各县，抓调民工修筑防御工事，以抗解放。各县一一照办，只有张孝友在任的西和县丝纹未动。同年，中国共产党地下组织数次派人到西和与他秘密接触，联系西和起义事宜，每次他都予以接持，并资助活动经费，护送安全过境。为此，受到了国民党特务的监视、搜查和盘问。他担心和共产党地下组织人员接触——事一旦暴露，将对中国人民解放军全面解放甘肃的事业不利。在极端严峻的形势下，他准备弃官出走。后与在兰读书的长子商议，又回到了西和，借口公务出巡，将县长职务交给秘书代理，先到平凉找警备司令部郭谦，了解时局，研究起义方案，后又联络陇南各县保安武装进行起义的准备工作。1949年秋张孝友率西和县政府和保安队全体人员随蒋云台部起义，被改编为中国人民解放军西北独立第三军二十七团，张任团长。
1951年，张孝友人西北人民革命军政大学学习，结业后在民盟甘肃工委工作。1955年后，先后在庆阳地区建设科、平凉地区林业局等单位工作。1957年被错划为“右派”，后以“历史反革命分子”被捕入狱。1961年5月8日病故狱中。1981年1月6日，庆阳地区中级人民法院正式宣判张孝友“历反”一案为错案，予以平反昭雪。
张孝友是著名书法艺术家，学识渊博，爱好广泛。公暇之际，握管临贴，尤工篆隶，善画虎。现有《张孝友书法选》一书行世。40年代，一代书法大师于右任先生曾有评语云：“今海内尚吾书者众，唯庆阳张氏(孝友)独得。”
