张子清秋收起义部队由毛泽东率领进军井冈山时，经过三湾改编的工农革命军里只有两个营长，即第一营营长黄子吉，第三营营长张子清。秋收暴动之前，张子清就是第二方面军总指挥部警卫团（又称武昌国民政府警卫团）第三营副营长。部队在三湾缩师为团，挑选团长时考虑了两个人：陈浩与张子清。陈浩为黄埔军校四期毕业生，张子清则毕业于后来合并到黄埔的广州中央政治讲习所。在看重军事的余洒度师长坚持下，前委任命陈浩为团长。
上到井冈山的工农革命军在茅坪安下家来，在袁文才农民自卫军的帮助下设立了后方留守处和医院。1927年10月中旬，工农革命军主力轻装行动，沿着酃县、遂川两县的边界进行游击，一则熟悉湘赣边界的地形，二则在民众中扩大政治影响。10月23日黄昏之际，工农革命军在快要进入遂川大汾的镇外，遭到遂川县靖卫团肖家璧部500余人的袭击。肖匪早已派人探实了工农革命军的行踪，选择地形埋伏好对其突然袭击。战斗打响后，张子清指挥第三营攻夺被敌占据的制高点，被肖匪隔断，无法与团部联系。部队沿着山梁向左侧撤走，暮夜中不辨方向，离大汾越来越远，以至于偏向桂东方向。当夜，毛泽东只率第一营1个连与团部特务连共200多人，从大汾退出来（第一营的另两个连，已由宛希先带领离开酃县水口前往茶陵进行扰袭，迫使进攻水口的罗定敌军回兵）。部队一下只剩下200多人，这样的险情是秋收起义以来最为严重的。撤出来的战士们跑累了，稀稀落落地坐在地上歇一口气，大家都不免有些泄气。十几分钟之后，毛泽东第一个站起身，说了一句“继续出发吧”，接着朝前迈了几步，对众人精神抖搂地说：“大家来站队，我站第一名，请曾连长喊口令！”说罢双足并拢，身子笔直，头一个站好。毛泽东的举动，强烈地感染了大家，陡然生出战斗的勇气，纷纷从地上一跃而起，按照曾士峨连长的口令列队。
11月上旬，工农革命军200多人从茨坪回到茅坪。不久，扰袭茶陵的两个连也由宛希先带领回来了，而张子清的第三营一直渺无音讯。这时候，有人在毛泽东面前说：张子清带走第三营离开了这么长时间，有可能投到国民党那边去了。理由是张子清是湖南人，过去在湘军陆军第十二区司令部任过上尉副官，去找他的老部队了。毛泽东第一次听到有的人这样说，并不在意，只是说了一句“不会吧。”可是没过几天，他又听到了类似的言论，而且是第一营营长黄子吉等人说的。毛泽东脸色有些凝重地看了看黄营长，缓缓地说道：“我看张子清绝对不会带部队投降敌人的。三国时候的关云长，也在兵败后与刘备失去联系。曹操为了收买利用这个智能双全的大将，又是封官赐爵，又是赠送金银、美女，三天一小宴，五天一大宴，费了多少心机！可是，关云长一旦得到了刘备的消息，立即骑上吕布的赤兔马，一路上过五关斩六将，千里迢迢，终于回到了兵少将寡的刘备身边，关云长的毅然之举成为千古美谈。张子清是入党多年的同志，就比不上一个关云长？我看他决然不会投降敌人的！” 毛泽东一气说到这里，停顿少时，又以一种激动起来的语调补充了一句：“我是这样看的，信不信由你们 。”
不到1个月，毛泽东在茅坪说过的那番话得到了验证。12月下旬，第二次攻打茶陵的工农革命军第一营，在与反攻之敌战斗最为激烈，渐渐地力不能支的时候，一支400多人的援军突然而至，投入战斗击败了敌人。这支援军就是张子清率领的第三营，是从桂东那边赶来的。原来第三营在大汾误入桂东县境后，在农村游击了一段时间，进入鹅形以后，与正在崇义上堡进行整训的南昌起义余部接上了联系，见到陈毅。陈毅告诉张子清：报纸上报道湘东茶陵有一支“毛匪”在活动。张子清估计是井冈山的红军，就带着第三营一路赶过来了。 张子清成为工农革命军第二次打茶陵的末期，发生了团长陈浩伙同副团长徐恕、参谋长韩昌剑、第一营营长黄子吉四人，欲率部队开往安仁投靠国民党方鼎英第八军的变故。幸亏头几天从邮差那里截获了信件的宛希先派人飞马报讯，毛泽东率领袁文才队伍一个连从茅坪出发，漏夜急赶，于第二天上午10时在茶陵的湖口截住部队，逮捕了陈浩等四人。工农革命军回到宁冈龙市，在军人大会上，前委针对打茶陵存在的严重单纯军事观点，宣布了工农革命军的“三大任务”，并根据陈浩等四人的叛变投敌罪行，给以了处决的严惩。前委宣布由张子清担任工农革命军第一团团长，并参加前委。
张子清成为毛泽东深为器重的军事助手，协助前委书记指挥了攻打遂川县城、攻克宁冈县城的战斗。1928年3月中旬，井冈山的红军被迫调往湘南，张子清率领工农革命军第一团，随毛泽东进入桂东、资兴，接应向湘赣边界撤退的湘南农军。担任断后的工农革命军第一团，4月26日下午到达酃县县城。毛泽东与张子清等人正在洣江书院休息，中共酃县特支负责人周里赶来报告：吴尚第八军1个团会同罗定的保安团，已从茶陵追过来，前锋抵达马江、浣溪。毛泽东惊讶地说：“敌人在安仁没有拦住朱德他们，就追到这儿来了，大家看怎么办？”张子清与何挺颖等人都主张御敌于家门之处，不让敌人扰乱红军的会师。毛泽东也同意赶走这支来者不善，善者不来的敌军。张子清又提出应该抢先占领城外高地，并带着营长员一民、伍中豪等人去察看地形。
1928年4月27日上午10时起，张子清指挥工农革命军第一团，在酃县城外的湘山寺、龙王庙、格麻形三处高地，与前来进攻的湘敌两个团展开激战，5个小时内击败了敌人的多次冲击，使敌军受到重创，自行退出战斗。然而不尽人意的是，张子清在指挥战斗的时候受伤，一颗子弹打进脚底的踝骨里，由战士们抬回宁冈。4月28日，部队回到龙市。毛泽东与秋收起义部队的主要负责人及袁文才、龙超清等，赶往龙江书院看望朱德等人，张子清是用担架抬着去的。1928年5月4日，会师于井冈山的四支部队合编为中国工农革命军第四军（不久按中央军委通知改称为中国工农红军第四军），张子清被任命为第十师师长兼31团团长，参加红四军军委。出席建军大会这天，张子清也是躺着担架去的。他穿着整洁的军装，精神抖擞，神采奕奕，显示出红军战将的特有风采。
张子清住进了茅坪红军医院治脚伤。可是医院的条件很差，不用说盘尼西林、膜胺一类的西药根本见不到，连开刀的麻药也没有，伤员要截肢的话，就用高温消毒后的木匠锯子直接锯，伤员都痛得昏死过去。张子清的脚需要开刀，把踝骨中的弹头取出来。由于没有X光机，不能准确地知道子弹嵌在什么部位。因此，由医院医务主任王云霖制定的医疗方案，无所谓有效的措施，连麻醉剂也没有，只有切开脚板，直接从踝骨上寻找弹头。王云霖向张师长征求意见，张子清没有犹豫，语气坚定地回答：“开刀吧，我经受得住！”
受医疗条件限制，张子清的手术很不理想，他的脚板被切开很深，王云霖用钳子寻找很多次，好不容易找到弹头的部位，可是子弹完全钻进踝骨里面，没有露出头子，怎么也夹不出来。张子清的伤脚流了很多血，痛得几次昏厥过去。他醒过来以后，对王云霖说：“王主任，再找一次吧。”王云霖感到非常为难，因为用钳子在踝骨上夹弹头，等于用刀子在骨头上刮肉，是极其痛苦的，怕张子清受不了。但他被对方那种巨大的耐苦能力感动，只得再来一次。然而，手术还是没有成功，张子清又一次昏死过去。
张子清在没有麻醉药的情形下，连续做了两个钟头手术的事，让毛泽东知道了。毛泽东长长地叹了一口气，感慨地说：“我说了，张子清是红军的关云长！当年关云长让人做‘刮骨疗毒’的手术，咬得牙关铮铮响。现在张子清切开脚板用钳子夹弹头，几次痛得昏过去，这不是与关云长一样吗？唉，我们的医疗条件太差。苦了伤病的将士们！”
张子清的脚伤，令毛泽东朱德等人非常牵挂。他俩几次来到红军医院看望张子清。有一次，毛泽东郑重地对张子清说，由军部派人秘密护送他前往长沙，到大医院治疗，取出脚板上的弹头。张子清听了后轻轻地摇头，谈了自己的想法。他的意思是，派人护送到长沙，在通过敌人层层封锁的路上也有危险，就是到了大医院，也怕国民党的特务侦察出来。还有一个重要原因是他认为自己不应该离开井冈山。张子清语气诚挚地说：“我的伤可以派人护送到长沙去治疗，还有这么多受伤的同志，他们又怎么样呢？我不能影响他们的情绪啊！ ”
离开红军医院，毛泽东把张子清出身于将门之后，父亲张建良曾经任过湖南江道区少将司令官等情况，讲给朱德听，然后感叹道：“子清对革命竭尽忠勇，多么像关云长啊！” 1929年1月，国民党湘赣两省以18个团的重兵，对井冈山发起筹备已久的第三次“会剿”。中共井冈山前委制定的应对策略，是红四军主力转到外线作战，以“围魏救赵”的战略征战赣南，红五军与红四军32团留守井冈山。前委对守山的战略作了一系列加强性的部署，其中一项是任命张子清为红五军参谋长，协助彭德怀指挥守山防务。毛泽东对彭德怀说：“彭军长，给你留下一位大将，一位关云长那样的将才，他就是张子清。张子清系将门之后，本身也在湖南讲武堂以拔尖成绩毕业，后来又入了广州中央政治讲习所，算得上半个黄埔生。如果给他一柄青龙偃月刀，一匹追风赤兔马，他就是能够过关斩将的关云长呐 ！”
彭德怀对张子清不是没有一点了解，此时连连点头说：“好啊，把这么一个‘关云长’留下来，对守山有利呀！”
柏露会议结束后，张子清由战士们用担架抬着，与彭德怀和红五军四位大队长，先后到黄洋界、八面山等哨口，察看防御工事和兵力、火力的部署情况。连着很多天，张子清住在茨坪的李家祠，与彭德怀等人研究制定各个哨口的御敌方案。
1929年1月26日至29日，守山军民在冰天雪地的五大哨口，与超出自己五六倍的强敌浴血奋战了三昼三夜，始终守住了阵地。鉴于张子清的伤脚不能走路，彭德怀安排他住在大井后面临近荆竹山的一座窝棚里，有两名赤卫队员照顾他，并派传令战士向他通报各哨口的战况 。
敌军在守山军民的铜墙铁壁面前不能逾越一步，却被一个痞汉出身的败类出卖了井冈山。斜源村的陈开恩带着敌军翻山越岭，涉小溪荡悬崖，翻过滚子坳、洪水岗，插到背面的龙潭口，从狭谷里上到小井，绕到了红军的背后，打破了井冈山。
黄洋界、八面山哨口相继失守后，红五军按照特委事先的布置，从石朱 砂冲连夜翻越高山峡谷，于小溪洞钻出敌人的重围，向赣南突去。临行之前，彭德怀委托边界特委派人安排好张子清，将他护送到九陇山去。
1929年5月，张子清由地方党派赤卫队员用担架抬着，离开九陇山来到永新县南乡的洞里村，藏在村后山上的焦林寺继续养伤。由于他的脚底踝骨里的子弹无法取出来，又一直使用各种治疗草药，伤口一次次被感染，造成恶化，终于永远闭上了双眼，这个受尽磨难的红军“关云长”，以27岁的有为年龄长眠于井冈山的土地上 。
张子清牺牲的时间即1929年5月，是上世纪的七十年代中期，在长沙访问鄢辉（鄢辉即袁炎飞，当年为红军教导队教官、红四军31团团部参谋，后脱离革命）老人时了解到的，与《井冈山革命根据地》（中共党史出版社出版）中的“牺牲于1930年5月”，相差了一年。
