当时曹操把持的东汉政权无暇顾及汉中，遂拜张鲁为镇民中郎将(一作镇夷中郎将)，领汉宁太守。张鲁统治巴、汉近三十年。后来有人在地下挖到了玉印，众人都想要尊张鲁为汉宁王。张鲁的功曹阎圃劝谏道：“汉川的百姓，户口超过十万，财富很多而且土地肥沃，四面地势险固;上可以匡扶天子，那就成为齐桓公、晋文公之流，最差也是窦融之类的人，可以不失富贵。现在承制设置官署，势力足以决断事务，不用称王。希望您暂且不称王，不要先招来祸患。”张鲁听从了阎圃的意见。[12] 公元215年(建安二十年)，曹操亲率十万大军西征汉中，抵达阳平关，张鲁想要投降曹操。但张鲁弟张卫不听，率数万人马坚守阳平关，为曹操所破。张鲁闻讯，想磕头称降。阎圃又献计说：“如今您谁被迫谒见，肯定得不到曹公的重用，不如先到朴胡去抵抗，然后再向他献礼称臣，这样才会得到曹公的重用。”

    张鲁于是率军前往巴中。临行前，左右的人想将仓库里的宝物全部焚毁，张鲁说：“我已有归顺朝廷的意愿，但这一意愿没能让曹公知晓。今天我们离开，不过是避开锋芒，并没有别的意图。宝货仓库，应归国家所有。”于是将宝物都妥善藏好才离去。曹操到达南郑后，对张鲁的行为深加赞许，又因张鲁早有归顺之意，所以派人前去慰问。张鲁带着全家谒见曹操，太祖任命他为镇南将军，以客礼相待，封张鲁为阆中侯(一作“襄平侯”)，食邑一万户。曹操将他和家属带回邺城。封张鲁的五个儿子及阎圃等人为列侯。替自己的儿子曹宇娶张鲁女儿为妻。后世道教徒称张鲁为“张镇南”。