张自忠召集营以上军官部署战斗，他指出：“自喜峰口战役以来，我军已先后和日军交战多次，只要我们能充分发扬我军善于近战、夜战的长处，根据现有条件，集中使用轻重武器，就一定能够打败这个骄横不可一世的坂垣，为中华民族争光，以尽我们军人保家卫国的天职。
即使战死疆场，也是虽死犹荣。”
3月14日凌晨，战斗打响了。59军虽经长途行军，仍以迅雷不及掩耳之势强渡沂河，向日军第5师团发动猛烈进攻。一时间，枪炮大作，地动山摇。59军插入坂垣师团的右侧背，经激烈战斗，突破敌军防线。临沂城内守军倍受鼓舞，士气大振，开城出战。坂垣师团受到前后夹击，首尾难顾，一夜之间被歼千余人。坂垣师团像一只受了伤的猛兽，立即放弃攻城，转对59军作战。双方在沂河两岸反复冲杀。
张自忠下定死战的决心，与敌人一拼到底。他命令全军各级军官，一律到前沿指挥作战，师长要到团指挥所坐镇，张自忠本人也亲临师指挥所。他集中了全军大炮，向敌军阵地猛烈轰击，方圆数十里内，炮声枪声不断。激战到17日凌晨2时，号称“铁军”的坂垣师团被打得一败涂地，遗尸千余具，溃败而去。日军受到沉重打击，其向台儿庄前线增援的战略企图被完全粉碎，保证了台儿庄大战的胜利。
临沂战役声誉雀起
张自忠尽心指挥，勇敢果断，以民族大义为重，不计个人恩怨，协同作战，给人们留下了深刻的印象，受到舆论界普遍的赞扬。经此一役，张自忠以其卓越表现，彻底洗刷了他抗战前期的屈辱，声誉雀起，被提升为第27军团军团长。军事委员会军令部致电李宗仁指出：“张军坚忍抗战，毙敌累累，希传谕慰勉。”同一天，国民政府以张自忠建树奇功，特颁令撤销对他的“撤职查办”处分。
是年10月张自忠升任33集团军总司令兼第59军军长。不久，张自忠又兼任第五战区右翼兵团司令。成了新闻记者采访的中心人物。一次行军途中，一个记者找到张自忠，十分不理解地问道：“张将军，您的部队屡经血战，伤亡极大，为什么还能屡次打胜仗呢？”张自忠简要而意味深长地答道：“我的部队就是剩下三百人，也要打三百人的仗，剩下一兵一卒，也要力战到底！”
“活关公”转世
1939年5月，日寇10万之众兵分两路大举进犯鄂北的随县、枣阳地区。张自忠一面命正面部队死守，一面火速派两个师迂回到敌后方，两面夹击包抄日军。他还亲自率两个团渡过襄河向敌猛攻，粉碎了日军围歼第33集团军的企图。随后第五战区左右兵团全线反攻，一举收复枣阳、桐柏等地区。史称“鄂北大捷”。
同年12月，日军又集中大量兵力向驻守长寿店地区的第33集团军所属第132师等部阵地进攻，双方激战七天七夜，132师阵地多次被突破。张自忠决定用奇兵打敌神经中枢的战法挫败敌人。他调第132师的第359团另配一个营，令其于夜间绕道偷袭日军设在钟祥县的总指挥部。
临出发前，他鼓励将士们说：“国家养兵就是为了打仗，打仗就会有伤亡。人总是要死的，多活二十年少活二十年转眼就过去了。但死有重于泰山，有轻于鸿毛，为国家为民族而死就重于泰山，否则轻如鸿毛。”在张自忠的激励下，奇袭部队当晚潜行30里路，一举端掉日军总指挥部。正面进攻的日军惊闻老巢被端，大为恐慌。张自忠指挥部队趁势猛烈反攻，打得日军狂退60里，大获全胜，此役称“襄东大捷”。
蒋介石得知后立刻通电嘉奖，称张部为“最优部队”，其防区为“模范战场”。老百姓则更是欢欣鼓舞，并美称张自忠为“活关公”。
（第四节）血战南瓜店，气壮山河
文学家郁达夫说得好：“没有伟大人物出现的民族，是世界上最可怜的生物之群；有了伟大的人物，而不知拥护、爱戴、崇仰的国家，是没有希望的奴隶之邦！”
南瓜店之战是张自忠将军的最后战场。一个军人，战死沙场，可谓死得其所，本是一件平常的事情。但张自忠之所以能够成为民族英雄，在于他能经得起生与死的最严峻的考验，并把个人的生死与民族的存亡合为一流，与亿万人民的命运融为一体。
到了这步境地，他便能够超越一己的利害，敞开宽大的胸怀，变得忠勇、谦恭、坚忍、无私，便能够在国家忧患、民族不幸的关头挺身而出，担当重任，誓死奋斗，为国捐躯。
最后告别奔赴战场
为巩固武汉外围，报复1939年底中国军队发动广泛作战的攻势，日军集30万兵力，欲围歼我第五战区部队，日军节节进逼。1940年5月1日，10余万日军在100多辆坦克、70多架飞机的配合下，向襄河东岸第五战区部队发动大规模进攻，枣宜会战打响。
张自忠一面下令襄河东岸部队分头迎敌，一面指示西岸部队做好出击准备。出发前，张自忠亲笔写信，告谕59军各师、团主官：“看最近之情况，敌人或要再来碰一下钉子。只要敌来犯，兄即到河东与弟等共同去牺牲。国家到了如此地步，除我等为其死，毫无其它办法。更相信，只要我等能本此决心，我们的国家及我五千年历史之民族，决不致于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！愿与诸弟共勉之。”
5月7日拂晓前，张自忠带领手枪营和74师，从宜城窑湾渡口渡过宽阔浩荡的襄河，奔赴河东战场。张自忠决定过河督战，他给第33集团军副总司令冯治安写信，做最后的告别：
“奔着我们最终之目标（死）往北迈进。无论做好做坏，一定求良心得到安慰。以后或暂别或永别，不得而知”。
15日拂晓，张自忠仅率2000余人截击由襄阳沿汉水南下的日军，赶到方家集。为阻敌人南逃，下令猛烈拦击行进之敌。向人数比他多一倍半的日军冲杀十余次。日军伤亡惨重。不明白这支中国军队何以这样能战，遂调集重兵5000余人南北夹击方家集，企图消灭这支劲敌，以绝后患。
15日夜，张自忠率74师两团及特务营突出重围，向钟祥开进，以阻止日军大部队渡河西进之企图。16日拂晓，日军独立混成第18旅团以优势兵力，攻占罐子口两侧高地以炮火集中轰炸张自忠部队。双方混战撕杀，血肉横飞。8时，钟祥方面日军5000余人赶到，发动猛攻。鏖战午时，张自忠身边仅余不到千人，但官兵士气旺盛，视死如归，与敌人展开白刃战，附近山头得而复失四次。
振臂指挥誓不退守
由于敌我兵力过于悬殊，张自忠被迫退入南瓜店十里长山。日军以飞机大炮将南瓜店轰成一片火海。这时西渡汉水，或东撤大洪山，均可脱离险境。为保护总司令安全，部下多次劝他退走。张自忠厉声拒绝，说“我奉命截击，岂有自行退却之理？”
16日，援兵仍未赶到，而日军的三面包围圈已经合拢，开始对张自忠发起猛攻。张自忠一直疾呼督战，直至午时，他左臂中弹，但仍坚持督战。由于张自忠身材高大而且身着黄色军服，目标明显，日军从三个方向用交叉火力向他射击。下午2时，张自忠手下只剩数百官兵，他将自己的卫队悉数调去前方增援，“今日是我报国时矣。”他掏出笔向战区司令部写下最后近百字的报告，“我力战而死，自问对国家对民族可告无愧，你们应当努力杀敌，不能辜负我的志向。杀敌报国！”
此时，日军发现，对方有个电台不停地在向四处发报，他们断定有中国军队的高级指挥官到了前线，于是通过技术手段确定了电台的位置，迅速集中两个师团的兵力从三个方面进行包围。