张学成是张作霖的二哥张作孚的长子，张学良的堂弟。其父死后，他与胞弟学文及三个妹妹均由张作霖抚养成人。但是，同是张门后人，张学成却成为了汉奸，最后被张学良击毙了！1888年，张作霖 的父亲张有财被赌徒打死，他与二哥张作孚前去报仇，枪走火误伤人命，二兄被捕，他逃走，随母亲王氏、妹妹去镇安县(即黑山县)赵家庙村(今属北镇县)外祖父家就食，随后开始走仕途。张作孚出狱后不久在黑山县任警察队长，但是剿匪阵亡，所以张作霖视张作孚的几个孩子如同己出。
幼时，张学成在帅府私塾启蒙。1919年与张学良同期就读于东北讲武堂第一期。毕业后，与其弟学文一同被张作霖送到日本陆军大学留学深造，归国后张作霖提拔张学成为卫队营营长，不久，又提拔他担任东北军团长、旅长。尽管20多岁就升任旅长之职，在别人看来已是奇迹，但张学成却并不满足，因为他的确有过高的才干，其时在他心中有一团奋发的热火正在心中燃烧，他立志要为自己门宗派系增光，因他是张作孚的长子张作霖的侄子，所以，他的眼睛始终在盯着张学良，此时的张学良已经当上了军团长。在张学良身边不舒服，正好张宗昌邀请他到自己的部队担任师长，张学成借口“出去历练一下”，便离开奉天，来到张宗昌手下出任第70师师长。
1924年秋，在第二次直奉战争中，李景林、张宗昌所部负责进攻热河。张学成率部途经临渝县千沟镇时，当地胡匪嫁祸张学成，并以张学成部下名义纵容士兵烧杀抢掠、奸淫妇女，在当地引起极大的民愤。乡民们把张学成告到军团长张学良那里，张学良恼怒张学成为害地方，遂将张学成撤职。张学成被撤了职，反而对张学良产生强烈的不满，认为张学良六亲不认，借机踩踏自己。
1928年6月，张学良执政东北，托人带信给张学成，让张学成回东北，张学成没有回音。这年夏天， 张宗昌的部队被北伐军击溃，张宗昌逃往大连。失去依靠的张学成在这种情况下也不愿意回到张学良身边，而是转身投靠了军阀石友三。
石友三是有名的倒戈将军，典型的见利忘义之徒。早年跟随冯玉祥，却三度背叛冯玉祥。以后，投靠阎锡山后反阎，投靠蒋介石后反蒋，投奔张学良后反张，最后被部下新8军军长高树勋活埋于黄河岸边，成了河畔孤鬼。
石友三表面归顺张学良，暗中却又准备夺取“华北王”的宝座。 1931年5月，汪精卫在广州另组国民政府，委任石友三为第5集团军总司令。6月间，石友三密电张学成，要他去大连与日本关东军联系，以取得日本人的帮助。7月，以张学良所给军费少为由，发出讨张通电，联合孙殿英等部攻打东北军，张学成也在这讨张大军中，为石友三出谋划策。 7月24日，南京政府下令免去石友三本兼各职，派刘峙、胡宗南讨伐。东北军以于学忠、王树常两集团军进攻。石友三受到两面夹击，以失败告终。张学成逃往天津日租界隐居。
1931年，“九·一八”事变爆发后，张家人、包括张学成的母亲、弟妹都逃离沈阳，后来听人打听张学成的母亲等人投奔黑龙江哈尔滨的一个远房亲戚，张学成却从天津跑回沈阳，找到昔日的日本浪人朋友，放出话说，自己虽是张氏宗族、张学良的堂兄弟，但愿意与日本人一道来收拾东北残局，张学成想效仿叔叔张作霖当年借日本人势力收复原有张氏家族的地盘。当时，汉奸凌印清刚刚被义勇军歼灭，日本关东军正在物色其替代人，张学成的话传到关东军后，关东军司令官本庄繁马上把张学成找到关东军司令部，承诺帮助日本人可以返还张氏家族以往的所有权利与财富，并统统还给张学成，张学成得到日本人的帮助开始走上复兴家族的使命之路。
张学成说：“张学良是个糊涂虫，我从小与他一起长大，我还不知道他？我最不服气的就是他。司令官如此看重我，我一定竭尽全力，效犬马之劳。 ”本庄繁任命张学成为“东北自卫军总司令”，张学成受宠若惊，将司令部设在黑山县高山子附近，收编胡匪及凌印清残部，大肆招兵买马，很快就扩充了4000多人，下设8个支队，18个旅。以滥发委任状的方式拉拢收编胡匪，扩大自己的势力，并扬言“要揭旗西进，与锦州驻军炮火相见”。
在与义勇军的战斗中，张学成骑着高头大马，冲杀在前，高呼：“我是张学成，速速来降！ ”东北义勇军多是原东北军的官兵，都知道张学成是张作霖的侄子、张学良的弟弟，谁也不敢杀他，任由张学成往来冲杀，几次交锋都败在张学成手下。
当时在锦州军政两署任职的米春霖、荣臻等人碍于他是张学良的堂弟，觉得很难处理。而身为辽宁警务处长的黄显声亲赴北平，向张学良当面请示如何处置。张学良颇感为难，二大爷已经不在了，学成是长子，一旦被处置，二大娘一家人决不会饶恕自己。然而，父亲被日本人炸死，至今尚未安葬，家乡被日寇占领，身为张家子弟不为叔叔报仇雪恨，反而卖身投靠与日寇沆瀣一气、助纣为虐，这又怎能不令张学良失望和气愤？
考虑再三，张学良决定召开有张学成弟弟张学文参加的家庭会议，由大家共同决定如何处置张学成。会上，张学良心情沉重地说：“父亲在世时，多次叮嘱我，一定照顾好学成，不能让你二大爷在九泉之下不得安生。就因为这个原因，他多次反对我，我都没有与他计较。可是，我万没想到，他竟然越走越远，投到了日本人的怀中，成了国家的敌人。 ”
讨论的结果，家人们一致认为，张学成的所作所为，已经背叛了家族、背叛了国家，一定要严厉制裁，以慰先人在天之灵。这次家庭会议，史料上没有记载。1986年，张学成的弟弟张学文从巴西回国省亲，向陪同的省政协赵杰等人讲述了这一鲜为人知的事情。家庭会议后，张学良给黄显声下了命令，消灭张学成及所部伪军。黄显声接到命令后立即在北京拍电报给在锦州的熊飞、米春霖等。熊、米遂集中公安骑兵部队于11月中旬前往高山子围剿。
拿了“尚方宝剑”的骑兵部队再也没有顾忌，高山子一战，张学成和日本顾问等一伙日伪官员被击毙，并生擒伪军官多人。死的地方离其父张作孚殉职的地方不远。张学成伪军的被消灭，鼓舞上辽西抗日义勇军的抗日斗志，日军暂时放弃了进攻辽西的计划。