到了咸丰四年（1854年），叛军终于突破防线进入了山东境内。张亮基迅速反应，亲自前往济宁指挥防守，力图阻止叛军继续北上。尽管在济宁成功遏制了叛军的前进，但叛军还是攻陷了郓城，并继续扰乱范县、寿张、东平等地。面对这种情况，张亮基调整策略，采取迂回战术，在叛军前方截击，最终在临清黑家庄击败了叛军，取得了胜利。
然而，正当张亮基准备庆祝这场胜利之时，却遭遇了来自帮办军务大臣胜保的指控。胜保指责张亮基在临清之战中取巧冒功，并上奏朝廷。结果，张亮基不仅没有得到应有的表彰，反而被朝廷严厉批评，称其欺骗朝廷，并追溯到他最初前往湖南时不急于解长沙之围以及离开湖北时只求自身安全，认为其心思狡猾。因此，张亮基被剥夺了职务，并被流放至军台服役。
幸运的是，经过一段时间后，有人为张亮基辩护。给 事 中毛鸿宾指出，在临清之战中，胜保的指控是错误的。御史宗稷辰也认为张亮基能够胜任重任，却没有得到应有的使用机会。于是，朝廷重新评估了张亮基的案件，决定释放他，并任命他到东河从事差遣工作，不久之后又被派往安徽参与军务处理。
四、镇压回匪
咸丰七年，清政府面临云南回民起义的严峻挑战，任命某位官员（文中未具体指明姓名，以“予五品顶戴”代称）协助处理剿匪事务。此时，云南的回民起义势力正盛，省会昆明地区更是团练势力横行。新任总督吴振棫抵达曲靖后，采取措施限制团练的权力，并尝试招抚回民起义军。
沾益地区的回民起义军尤为强悍，他们集结力量攻打宣威，但被按察使徐之铭等人率军击退。咸丰八年春天，起义军又在袁家屯遭遇重创，大量叛匪被歼，残余势力选择接受招抚。朝廷对此表示嘉奖，并任命吴振棫为云南巡抚。然而，吴振棫不久便请求离职，随后该官员被提拔为云贵总督，并推荐徐之铭接任巡抚一职。
在徐之铭担任巡抚期间，临安地区的回民起义军又发起攻势，攻占了阿迷等地，但最终被平定。到了咸丰九年，虽然部分回民起义军已经接受招抚，但他们又在碧鸡关一带集结，抢劫近郊地区。政府军分头围剿，最终将其驱散。此外，政府军还平定了平彝、安宁、缅宁、楚雄等地的叛乱，武定、罗次、富民、禄丰、禄劝等州县也先后收复。
然而，回民与团练之间互相猜忌，冲突不断。徐之铭上任后，他的贪婪与狠毒逐渐显露，与总督亮基关系不和，时常在两人之间制造矛盾。咸丰十年秋天，回民领袖马德新、徐元吉以及武人马现等人率领各地回民来到省会昆明乞求招抚，并住在城外的江右馆。亮基约徐之铭一同前往安抚，但徐之铭却暗中唆使已经解散的团练练丁前往总督署阻挠。冲突中，通海知县雷焱被杀于总督署门前，随后招抚委员绅士马椿龄、孙钧也被逼杀。亮基因受到胁迫而不敢上报朝廷，只能以病为由请求离职。朝廷随后任命刘源灏接任总督一职，但刘源灏迟迟未到，亮基便径自离去。
五、任职西南
咸丰十一年（1861年），张亮基在湖北时，向朝廷上书陈述云南的情况，并弹劾徐之铭的不法行为。恰逢布政使邓尔恒升任陕西巡抚离滇，徐之铭唆使匪徒在路上杀害了邓尔恒。此事发生后，朝廷罢免了刘源灏，并任命潘铎为新的云贵总督，同时命令张亮基前往云南调查处理，督师剿匪。
张亮基上书请求朝廷颁发募捐文凭，以筹集军饷，并招募了一千名勇士后，准备与潘铎一同前往四川，希望借助四川的力量补充军饷和兵力。然而，当时四川的军事状况不稳定，无法提供足够的支持。与此同时，张亮基的旧部林自清，当时担任云南提督，与徐之铭和马如龙等人关系紧张，遭到回族民众的敌视。得知张亮基在四川的消息后，林自清擅自率领号称一万人的部队进入四川，寻求效力的机会，但张亮基未能阻止。
徐之铭则唆使马如龙等人公开表示拒绝张亮基进入云南，双方陷入长期对峙状态。
到了同治元年（1862年），潘铎率先抵达云南上任，并请求暂时保留徐之铭以完成安抚工作。在此情况下，朝廷改命张亮基以总督衔代理贵州巡抚。不久后，徐之铭再次暗中煽动回族民众制造动乱，潘铎遭到杀害，云南的局势变得更加动荡不安。
同治二年（1863年），张亮基抵达贵州。当时，黄号、白号、苗族、教匪等各种势力在贵州境内肆虐。张亮基指挥总兵沈宏富等人攻打遵义的螺蛳堰，取得了胜利，并在上稽场歼灭了残余的匪徒。接着，他又命令总兵刘义方等人剿灭思南的教匪，收复了普安和安南。此外，他还连续攻破了在桐梓鼎城和水城厅马龙胯活动的苗匪，并在黔西擒获了匪首何润科等人，使得万余人投降。
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