1937年7月26日，日军驻军司令官向宋哲元发出最后通牒“限中国军队军于7月28日全部撤出北平”。这让宋哲元如梦初醒，日军这是要全面占领北平，宋哲元马上向29军下达防御作战指令，但防御部队还未展开便被日军打散。
眼看日军就要突破外防线进入北平，为了减少士兵和城中百姓的伤亡，28日晚上宋哲元向张自忠下达留守北平的命令：“29军现在战线过长，我们要把部队收缩集中起来，希望你和日本人谈判，拖延一个星期”，之后宋哲元便带领部队撤离至保定，只留四个团的兵力给张自忠。张自忠知道留守北平的后果是什么，但对于一个服从命令为天职的军人来说，只有执行。
1937年8月5日，北平城门大开，张自忠和日军谈判，达成不准轰炸北平和不入驻军队的承诺，随后又安排群众撤离北平，张自忠的北平任务基本完成，同时日军逼迫他“通电独立”，于是他秘密出城，离开北平。出城后，全国上下却将张自忠称之为“汉奸”，而南京政府也在舆论压力不得已将“不战弃守北平”的张自忠革职查办，后经过宋哲元的力保，最后给他安排了一个闲差。
随着抗日战争局势日益严峻，张自忠写了一封血书给蒋介石，要求上战场为国效力，并表示宁愿死也要死在战场上，而不是在后方苟活。于是，张自忠又回到了自己以前的部队——59军（原38师扩编而成）。
回到自己的老部队后，张自忠对部下说的第一句话是：“今日回军，就是带着大家去找自己的安葬之地，看将来为国家死在什么地方”！
1938年1月，张自忠以戴罪之身被任命为59军军长，并集结军队到商丘，准备为徐州会战做准备。同年2月，张自忠带领的部队在淮河防线取得第一场胜利，从此，张自忠开始踏上洗刷耻辱的血战之路。
在随后的临沂会战中，张自忠不计前嫌地支援庞炳勋部，经过七天七夜的血战，取得胜利，并重创日军精锐部队——日军板垣第五师团。临沂一战，使张自忠名声大噪，国民政府因他屡建奇功，便撤销了他的处分，从此，全国都知道有一个叫张自忠的抗日热血男儿。
1938年11月张自忠被任命为第五战区右集团军总司令，而为了鼓舞官兵气势，张自忠每次都要亲临一线指挥战斗，与士兵共存亡！当时，时任第五战区司令长官的李宗仁曾提醒张自忠：“集团总司令，不用亲自去一线指挥战斗！”但张自忠从来都不把自己的安危放在心上，在他心中，那个说出“城在人在，城破人亡”的张自忠早在北平沦陷时就已经死了，如今活着的张自忠心中只有对日军的满腔怒火。
1940年5月，日军发动枣宜会战，当时中国军队第33集团军只有两个团驻守襄河西岸，张自忠作为集团军总司令本可以不必亲自率军，但他坚持亲自带队作战。在行军之前，张自忠亲笔昭告各部队将领：“国家到了如此地步，除我等为其死，毫无其他办法。更相信，只要我等能本此决心，我们国家及我五千年历史之民族，决不至亡于区区三岛倭奴之手。为国家民族死之决心，海不清，石不烂，决不半点改变。”
随后张自忠带领74师急行30公里渡过襄河，奔赴一线战场。5月15日下午，张自忠带领74师转移至南瓜店，而日军一路追击于第二天对张自忠所率部队发动猛烈进攻，经过一天一夜的血战，到最后74师3万人只剩下100多人，张自忠率领着这百名士兵阻击日军，直至倒在了日军的机枪之下。
之后日军清理战场时，士兵在搜查时在一具尸体上发现了一支钢笔，上面刻有“张自忠”三字，后经过与张自忠对战的关东军参谋长专田盛寿的检验，确认是第33集团军总司令张自忠本人。
这令许多日军都感到不可思议，这种级别的将领，一般都是指挥作战而不是率领部队在战场上与敌搏杀。之后，专田盛寿出于对军人的尊重，让日军军医把张自忠的遗体清洗干净后放入棺材下葬，木牌上刻上“大将张自忠之墓。”并于当天广播张自忠阵亡的消息：“我皇军第三十九师团官兵在荒凉的战场上，对壮烈战死的绝代勇将，奉上了最虔诚的崇敬的默祷”。
支那
黄师长和官兵得知总司令阵亡的消息后嚎啕大哭，为了不使张将军的遗体受辱，黄维刚带领敢死队夜袭南瓜店抢回了总司令的遗体。之后军医对张自忠的遗体进行清洗，给将军换上崭新的军装，然后由8辆卡车护送回重庆，路过之处人人都臂缠黑纱，日军飞机三次抵达宜昌上空盘旋却未投一弹。
5月28日，张自忠抵达重庆时，蒋介石亲自率军迎接，将灵柩护送到码头上的公祭台前。蒋介石受封张自忠为二级上将。这是自二战以来，中国战场上阵亡最高军阶的将领。张自忠用鲜血证明了他的赤子之心，为国家他可以毫无保留的献出一切，他是真正的英雄，虽身死但魂不灭！