1945年8月12日，抗日战争进入了全面反攻阶段，8月12日，正在延安开会的聂荣臻、肖克、刘澜涛打电报给晋察冀军区代司令员兼政委程子华、参谋长唐延杰、副参谋长耿飚等同志，命令冀察军区派部队夺取张家口。张孟旭受命率领平北地区部分党政干部随同段苏权、詹大南率领的平北八路军部队向张家口进发。在从赤诚到张家口的路上，张孟旭接到了被晋察冀边区行政委员会任命为张家口市市长的命令。8月23日，晋察冀八路军经过激烈的战斗，解放了被日本帝国主义统治8年之久的伪“蒙疆联合自治政府”首都张家口。

张家口刚解放时，日伪反对派留下的是一个烂摊子，百业待兴、百业待理。而当时国民党当局还不断派部队沿平绥铁路进攻张家口，妄图抢而占之。面对这种情况，张孟旭同市委、市政府其他领导同志一起为治理和建设张家口呕心沥血，日夜操劳。

由于国民党在张家口的腐败统治，加上长期战争的影响，张家口的工农业生产遭到了严重的破坏，工厂开工不足，工人大批失业，人民生活十分困难。张孟旭在张家口市人民政府成立后召开的第一次会议上，即向全体工作人员指出，当前，全市人民的基本任务是：消灭国民党的残余势力，彻底完成民主革命的任务，医治战争创伤，搞好工农业生产，支援人民解放军解放北平、天津。他还主持召开全市各界代表会议，认真听取各界人士的意见和呼声，向他们征询关于搞好工农业生产、市政建设等方面的意见，宣传中国共产党的各项政策，并号召各界人士带动全市人民为建设新张家口而努力奋斗。由于市军管会和市人民政府领导各级干部认真贯彻中国共产党的城市政策，所以张家口城市接管工作有条不紊地顺利进行，生产恢复和发展十分迅速。翻了身的张家口人民迅速行动起来，以高度的革命热情努力恢复生产，克服各种困难，千方百计搞好生产，支援前线，为解放平津做出了贡献。张家口的铁路工人从12月24日 （即张家口解放的当天）中午12时就开始了抢修遭战争破坏的铁路，经连夜突击，仅用4天的时间就抢修完张家口至清华园段的铁路，从而使张家口的解放军及时开赴平津前线。张家口机制面粉厂的职工，日夜不停地为北平前线磨制面粉，平均每天磨制2.5万斤，全部运往北平前线，供解放军食用。 为了进一步支援解放平津、解放全华北的战争，1949年1月14日，张家口成立了以张孟旭为主任的支援前线委员会。市支前委员会在成立当天就发出通告，号召全市各机关、团体及各界人民开展劳军运动，支援英勇善战、劳苦功高的前线将士。张孟旭还同市、区支前委员会工作人员一起深入到学校、农村、街道、厂矿企业，在这些单位组织的群众大会上宣讲平津战役的形势，号召大家节衣缩食，支援人民解放军多打胜仗。这样很快在全市人民中掀起了大规模的劳军运动。市自来水公司职工在市支前委员会发出号召的当天就捐献人民币1万5千元。张家口小学教师训练班见到支前委员会的号召后，当天就召开群众大会，仅半天时间即捐款987万6千元（长城币）。 在张家口市支前委员会的领导下，张家口各界人民还组织了慰问团，携带大批礼物前往平津前线，慰问人民解放军指战员。张家口人民和华北各地人民的支援，使平津参战部队的士气空前高涨。1949年1月15日，平津前线人民解放军攻克天津，北平也在1月31日获得了和平解放。消息传到张家口，张家口城乡一片欢腾。2月3日，张家口各界两万多群众举行了盛大集会，市民们扶老携幼，从四面八方赶到会场，张家口市的党政领导在会上介绍了北平、天津的解放经过和全国解放战争的大好形势，号召全市人民积极生产，搞好经济建设，支援解放军解放全中国，把革命进行到底。

正当张孟旭同全市人民一道满怀激情地建设新张家口的时候，1949年3月，接到了让其南下的命令。