1863年得中第三名進士及第，進入翰林院，被授予七品銜編修，正式步入仕途，成為官僚階層中的一員。
任山西巡撫
1881年-1884年
1881至1884年間任山西巡撫。一上任便勤考吏屬，振作革弊，劾罷貪縱害民的縣官，獎勵好的官吏，嚴禁鴉片，臚舉人才，編練軍隊，清查倉庫。
抗擊法軍
1883年-約1884年
1883年中法戰爭爆發，因力主抗爭任兩廣總督。1884年法國在越南猖獗，邊疆告急。上疏建議戰守，請嚴督滇、桂之戰，急修津廣之防。四月被召進京，上陳抗法之事，多所謀劃。
創辦兩湖書院
1890年
1890年張之洞在都司湖經心書院舊址，創辦了兩湖書院。
籌建漢陽鐵廠
1889年
1889年籌建漢陽鐵廠。
開辦湖北織布局
1892年
1892年在武昌開辦湖北織布局。
幫助康有為在山海建立強學會
1895年11月
1895年11月接待康有為。後以會外贊助人的身份，捐款500兩，撥公款1000兩，幫助康有為在山海建立強學會。
建議並監修的蘆漢鐵路
1899年-1906年
1899年建議並監修的蘆漢鐵路，到1906年完成，命名為京漢鐵路。
鎮壓義和團反帝愛國運動
1900年
1900年中國北方掀起了義和團反帝愛國運動。便主張堅決鎮壓。先後鎮壓了湖北天門縣、荊州府等地的人民焚燒教堂、醫院的行動，還會同沿江各省奏請力剿“邪匪”，嚴禁暴軍，安慰使館，致電各國道歉。
逝世
1909年10月4日
1909年10月4日在白米斜街寓所（今北京西城區什剎海湖畔白米斜街11號院）去世。
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