张作相和张作霖名字只差一个字，很多人因此以为他们是亲兄弟，实际上并非如此。两人家乡不同：张作相来自奉天锦州义县（今辽宁凌海一带），张作霖则是奉天海城人，两人并无宗族关系。但后来他们结为“拜把兄弟”，并肩成为奉系军阀的重要人物，缘由有几方面。

张作相早年家境贫苦，生于1881年，只读过三年私塾，父亲张永安以吹打为生，补贴家用。十六岁时，他的族兄张作正被土匪郭玉杀害，临终嘱托他报仇。张作相离乡避祸、做过零工，待时机成熟返回家乡，联合朋友将郭玉除掉，为族兄复仇。此后为躲避官兵追捕，他又组织了十来人的绿林队伍，开始过着落草为寇的生活。

到1901年，张作相率二十余人投靠张作霖，加入当地的自治武装——“保险队”。张作霖被清政府招安后，张作相也随之被收编，担任新民府巡防营的哨官。凭借实战表现和屡次立功，他在军中渐受重用。1907年，按年龄先后，马龙潭、吴俊升、孙烈臣等人与张作霖、张作相一同结拜，成为后来奉系的骨干。盛京（奉天）军队整编时，张作霖为前路统领，张作相升为骑兵营长；1916年袁世凯任命张作霖为奉天督军兼省长，张作相被任为第二十七师步兵旅长。之后张作相又兼任东三省陆军讲武堂堂长和奉天警备司令，张作霖对他的信任可见一斑。在讲武堂期间，张作相还细心培养张学良，举荐他接任巡阅使卫队旅长，为张学良日后崛起埋下伏笔。

1924年吉林督军孙烈臣病故，张作相在张作霖支持下接任吉林督军兼省长，直到1931年“九一八”事变为止，他在吉林执政约七年。任内他主张“保境安民”，注重地方建设：推动城市基础设施、修建铁路与柏油路，建立自来水厂，并积极促进高等教育发展，吉林大学由此得以建成并由他亲任校长，这些措施对吉林当时的现代化有积极影响。

1925年奉军内部发生郭松龄起兵事件，局势一度紧张。事后如何处理参战官兵，尤其高级将领的命运，成为重大问题。张作相在军中主张宽宥，他多次据理力争、苦口劝说，甚至在劝和时激动到流泪并以身代法，最终促成了以宽大为主的处理方案，避免了内部大规模清洗，从而稳定了奉军的整体局面，保留了许多骨干将领。

1928年张作霖在皇姑屯遇刺身亡后，东北的权力交接引发讨论。最初有提议推举张作相为东三省保安总司令，后来张学良被推举为保安总司令兼奉天保安司令，开始了“少帅”时代。张作相全力辅佐张学良，两人私下也关系亲密：张学良尊称他“老叔”，并且在家事上与张作相保持交往，张作相则对年轻的张学良既尊重又不失直言相劝，既做得力助手，也像长辈般督促后进。

总体来看，张作相从一位出身贫寒、为复仇而起的绿林好汉，逐步被吸纳进军队体系，凭借战功与忠诚成为张作霖的重要幕僚与将领；在张作霖死后，他继续在东北政军事务中发挥稳定作用，既推动地方建设，也在关键时刻维护了军队的团结。