1940年5月1日，15万日军向襄河东岸第5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。张自忠亲笔写信，告谕59军各师、团主官：
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，毫无其他办法。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。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，一举将其赶到方家集。
为阻敌人南逃，张自忠下令猛烈拦击行进之敌，他率队向人数比他多一倍半的日军冲杀10余次。日军伤亡惨重，不明白这支中国军队何以这样能战，忙调集重兵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，向钟祥方向开进，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，敌我双方混战厮杀。8时，钟祥方面日军5000余人赶到，发动猛攻。鏖战到午时，张自忠身边仅余不到千人。但官兵士气旺盛，视死如归，与敌人展开了白刃战，附近山头得而复失4次。最终由于敌我兵力过于悬殊，张自忠被迫退入南瓜店十里长山。
此时，日军的飞机、大炮已将南瓜店轰成一片火海。如果张自忠决定西渡汉水，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？”就这样张自忠自早晨一直到中午，都在率军督战，即便左臂不幸中弹，仍坚持指挥作战。
激战至下午2时，张自忠手下只剩下数百官兵，跟在张自忠身边的手枪营士兵一面冲上去抵挡日军，一面高喊：“总司令快走！总司令快走！”不料，喊声引起日军的注意，日军加紧了围攻。到了下午4时，部队伤亡殆尽，张自忠身边只余高级参谋张敬和副官马孝堂等几人。张自忠说：“我力战而死，自问对国家、对民族、对长官，可告无愧，良心平安！”稍后，张自忠腰部又被机枪子弹击中，他卧倒在地浴血奋战。日军步兵已冲至跟前，多处负伤的张敬高参举枪击毙数名日军后，被蜂拥而上的日军用刺刀捅死，此时张自忠已经身中数处重创，英勇阵亡。
1940年5月16日下午4时，一代抗日名将——张自忠壮烈殉国。
