1934年春，国民党军对中央苏区步步紧逼，红军主力被迫进行战略转移，开始长征。这年10月，国民党紧急调集11万兵力围堵红军。为了掩护主力撤退，贺龙、任弼时、关向应、萧克、王震领导的红二、红六军团留守湘鄂交界处，准备阻击国民党军队。他们最大的对手，是驻扎在湘鄂交界处的国民党第10军第41师，张振汉中将是该师师长。凭借着人数的优势和精良的装备，张振汉连续数月对红军实施围剿，并扬言“亲手抓住贺龙”，深受蒋介石器重。然而，他没想到的是，第41师师部、一个旅和一个特务营不仅被红军一举歼灭，他自己也被活捉。
1935年6月中旬，红二、红六军团在忠堡地区设下埋伏，包围了第41师主力。时任第41师先头旅旅长的黄百韬见势不妙，扔下张振汉仓皇而逃。面对败局，向来对围剿红军不遗余力的张振汉无计可施，准备自杀，幸好被他的参谋长拦下了。在江苏省徐州市铜山区档案馆，作者看到了2008年拍摄的老红军彭富九将军的一段回忆：“张振汉被押到贺龙面前时，贺龙笑着说：‘老张啊，我们又碰到一起来了。你不是要活捉我这个贺匪吗，今天到底谁捉了谁？’被红军活捉的张振汉觉得自己必死无疑。军营里‘杀了张振汉，为死去的兄弟们报仇’的呼声充斥着张振汉的耳膜。正当他绝望之际，贺龙却说了一句：‘此人不杀，暂时留下来，先给他治疗吧’。”
红军的不杀，让张振汉无比惊讶。此后，红军对张振汉的一系列礼遇，更让他摸不着头脑。那时候红军缺药，但军医却匀出宝贵的药品给张振汉治疗。在饮食上，红军战士吃的都是粗粮咸菜，唯独给张振汉开小灶，吃细粮。张振汉弄不清贺龙葫芦里到底卖的什么药！一天，张振汉见到贺龙，鼓起勇气提出要回汉口与家人团聚，以后永不在军队任职。听到了这个要求，贺龙反问：“你丢了41师，回去老蒋会放过你？”过了一会，贺龙又劝：“你是保定陆军军官学校2期，学的是炮兵专业，难得的人才啊，能不能留下来当红军学校的教员？”张振汉当即拒绝了这个要求。他觉得,自己是败将、俘虏，教红军实在不合适。知道张振汉有顾虑，贺龙又请了红军大学校长萧克和政委苏鳌来做他的思想工作。看到红军将领三番五次请自己讲课，张振汉觉得于情于理已经无法推辞，答应先去试试。1935年8月，张振汉换上了红军的军装，站在了红军大学的讲台上，加入了红军革命队伍。
没了精锐的第41师，蒋介石大发雷霆，决心消灭贺龙部队。1935年10月，蒋介石调集20余万兵力，攻打近两万人的贺龙部队。形势紧迫，红二、红六军团决定战略转移。此时，红军已经把张振汉视为自己人。在军团最高级别的军事会议上，贺龙请来熟悉国民党军情的张振汉，请他为红军转移路线出谋划策。
张振汉身为国民党中将，又与红军交战多年，对双方的兵力布防、相邻部队关系以及湘鄂川黔一带地理环境十分熟悉，他大胆地建议：“不宜北上，向南从敌军薄弱环节突破。”其观点和贺龙等人的想法不谋而合。根据张振汉提供的国民党军队布防情况，贺龙和任弼时决定南下湖南中部，突破国民党沅江、澧水防线。
1935年11月，红二、红六军团长征开始。在红军攻打湖南龙山县城的时候，因为城墙坚固，数天攻不下来，红军战士伤亡不少。看到红军在战斗中缴获了敌人的几门山炮，但没人会用，张振汉就带着几个红军战士来到城墙附近，利用自己的技术经验，只打出两发炮弹，龙山县城便炸开了缺口，帮助红军迅速占领了龙山。1936年2月，已经撤到贵州山区的红二、红六军团被敌人围堵到了金沙江，唯有过江才能摆脱国民党军的追击。关于这段历史，1989年黄新廷将军曾对笔者说：“金沙江非常险恶，当时是张振汉将军提出了砍下山上竹子扎成竹筏的主意。他还亲自示范如何把竹筏捆紧不被江水冲散，保证了红军安全渡江。”刚甩开敌人的追击不久，红军又面临翻越玉龙雪山的难题。部队快爬到山顶时，张振汉骑的骡子突然滑向雪谷，张振汉被甩到谷底昏迷了。战士们见状就立刻组成人绳，一个接一个延伸到谷底，硬是把张振汉拉了上来。紧接着，战士们轮流用担架抬着受伤的张振汉走出了雪山。有的红军战士在抬张振汉的过程中在雪山中倒下了，永远没站起来。
对于红军的舍命相救，张振汉多次向儿子张天佑描述：“过雪山时，好几个红军战士为了把我抬出去牺牲了，我曾经是他们的敌人，杀死了许多他们的兄弟，他们却拿命救我，这份恩情你不要忘记。”1936年10月，红军三大主力胜利会师，长征结束。张振汉作为唯一一位跟随红军走完长征的国民党中将，来到了延安，受到毛泽东和周恩来的接见。
张振汉到延安后，继续在红军大学任教。此时，他已打定主意留在延安。但是1937年的“七七事变”，却又一次改变了张振汉的人生轨迹。
“七七事变”后没多久，毛泽东主动找到张振汉单独谈话。毛主席先和张振汉谈到了军阀混战，又讲北伐，一直聊到延安根据地的建立，两人对中华民族的前途、命运、出路产生许多共鸣。谈话最后，毛主席郑重地对张振汉说：“老张，当前主要任务是组成抗日民族统一战线。你在国民党内，在保定军校同学中有一定威信，你能否利用关系，回到蒋统区，继续为中国革命作贡献？当然这是要冒风险的。”张振汉深知，回到蒋统区，蒋介石一定容不下自己，但毛主席已经开口，在事关民族大义面前，自己决不能拒绝。
离开延安，张振汉经西安回到汉口。这个消息引起了国民党朝野的巨大轰动，蒋介石勃然大怒，下令武汉的徐源泉对张振汉“格杀勿论”，还指定其要员何成浚亲自监督。幸运的是，何成浚与张振汉是故交，他只把张振汉软禁起来，故意拖延处决令，并暗中请张振汉夫人邓觉先到国民党将领中疏通关系，获得了国民党军政要员20余人的保书；何成浚又请人传话，表达张振汉希望领兵抗日赎罪的想法。碍于压力，蒋介石同意免除张振汉死罪，但不许他担任国民党军政职务。就这样，张振汉又逃过一死。虽然没有军政头衔，但张振汉不忘离开延安时毛泽东、周恩来托付的使命。他利用周恩来给自己的经费，依靠以前的国民党关系，转而从商，把赚到的钱秘密送到延安。1938年8月，张振汉特意到国民政府陪都重庆兴办实业，以成功商人的身份再次进入了国民党军政要员的圈子。1943年，蒋介石的亲信何应钦和陈诚一起来到张振汉家中，转达了蒋介石希望他重新担任军职的意思。一连几天，国民党高官登门请张振汉出山。此时，张振汉知道时机已成熟，成为中将高参。如此一来，张振汉便可以名正言顺地和国民党将领商讨抗日大计。
抗战结束后，蒋介石迅速挑起内战。铜山区档案馆资料显示，张振汉离开重庆，先后到上海和连云港，在兴办实业的同时，继续秘密为延安筹措资金。1949年，全国解放前夕，张振汉再次回到湖南。他利用自己在湖南的威望，秘密掩护共产党地下人员，与当时军政界人士一起，策划了湖南和平解放运动。1949年8月4日下午，湖南38位国民党高级将领宣布加入中共领导的人民民主政府，长沙和平解放，张振汉不辱使命，完成了毛主席和周恩来在延安的重托。