1938年任六八七团三营营长，参加张店、町店等战斗。

1939年10月，张天云任六八七团团长，率部多次参加反“扫荡”战斗，并痛击阎锡山部，争取阎军骑兵十四旅保持中立。

1940年张天云部进入冀鲁豫边区，配合当地抗日武装，歼击顽固派石友山部。

1941年张天云部编入新四军三师，在反“扫荡”战斗中负重伤，愈后任八旅副旅长兼盐阜军分区副司令员，后任八旅旅长。

1947年3月，张天云任东北野战军第六师师长，率部解放承德、昌图、彰武等城镇。

1948年张天云任第八纵队副司令员，率部参加辽沈战役，担负锦州主攻任务，在合围廖耀湘兵团时，插入敌后，断其退路。

1950年张天云任第十二兵团军长，率部肃清广西南部土匪。同年入南京军事学院学习。

1952年，张天云任四十七军军长，率部赴朝鲜作战，组织指挥攻克老秃山等战斗，后任中国人民志愿军十九兵团副司令员。回国后任福州军区副司令员、总后勤部副部长。

1955年，张天云被授予中将军衔，先后被选为中国人民政治协商会议第四、五届全国委员会委员，中国共产党第九届中央委员会委员。

1980年7月8日，张天云同志在北京逝世

张天云，1913年12月出生于湖北黄安（今红安）觅儿区周家田村一户贫苦农民家庭8岁时父病逝，家境愈加艰难，被迫为人放牛糊口。13岁起独自到汉口经营小生意维持生计。 1927年末他由汉口回家过春节时，正逢黄安、麻城地区农民举行声势浩大的武装起义，即毅然投身革命，次年2月当选为乡苏维埃委员。1929年4月参加中国工农红军，同年加入中国共产主义青年团。1931年4月转入中国共产党。历任鄂豫皖独立第1师2团3连班长、排长、连政治指导员，参加了鄂豫皖苏区第二至第四次反“围剿”。1932年10月，红四方面军反“围剿”作战在张国焘错误战略指导下失利，主力撤出鄂豫皖苏区向西转移，张天云因伤留在苏区。同年11月，中共鄂豫皖省委重组红25军，他伤愈归队任第74师222团1营3连政治指导员，后任第5路游击师第219团1连指导员，红25军第75师223团1营2连指导员。长征到陕北后，任红15军团第78师232团政治委员，参加了劳山、榆林桥、直罗镇、东征等战役。

1938年任六八七团三营营长，参加张店、町店等战斗。不久南下，与新四军一部进军豫西，开创新根据地。后率部越津浦路东进，于洪泽湖边歼秦庆材部。旋进军淮宝地区，平息土匪和顽固分子的叛乱。同年9月，为策应新四军进行黄桥决战，率部于阜宁歼韩德勤主力二旅一部，开创盐阜区根据地。1941年皖南事变后，任新四军第3师8旅22团团长。

1945年11月，张天云率部进入东北，历任东北人民自治军第3师第8旅旅长，东北民主联军第2纵队第4、第6师师长，东北野战军第8纵队副司令员，第四野战军第45军副军长，先后参加在洮南地区平息土顽叛乱、1946年配合攻克长春，随后南下参加四平保卫战和临江保卫战。1947年3月，张天云任东北野战军第六师师长，率部解放承德、昌图、彰武等城镇。此后，挥师入关，参加平津战役，3分钟突破天津民权门，激战终日，俘国民党军近3万人。后南下参加衡宝、广西等战役。

1950年任第12兵团45军军长，率部肃清广西南部土匪。1950年12月入南京军事学院高级系学习，1952年7月毕业后赴朝鲜参加抗美援朝战争，先后任中国人民志愿军第47军军长，第19兵团副司令员，组织指挥攻克老秃山等战斗。1958年回国后，任福州军区副司令员。1964年任人民解放军总后勤部副部长兼后勤学院院长。1965年至1975年任总后勤部副部长。

1955年，张天云被授予中将军衔，并获二级八一勋章、一级独立自由勋章、一级解放勋章。先后被选为中国人民政治协商会议第四、五届全国委员会委员，是中国共产党第九届中央委员会委员。

1980年7月8日，张天云同志在北京逝世。

志愿军首批撤出部队首长张天云中将和各部队官兵代表等五百多人，参加了首批离朝返国的志愿军官兵参加了欢送大会。

志愿军首批撤出朝鲜部队首长张天云中将代表全体官兵向前来欢送的以金日成首相为首的朝鲜党和国家领导人表示衷心的感谢和崇高的敬意。他说，朝鲜人民在朝鲜劳动党和金日成首相的领导下，无论在残酷的战争时期或是紧张的战后恢复建设的日子里，总是像爱护自己的儿女一样的爱护我们，像关怀自己的子弟一样的关怀我们。在人力物力和精神上都给了我们巨大的支援与可贵的鼓舞，我们永远忘记不了。朝鲜人民的革命英雄主义和革命乐观主义精神，永远是我们学习的榜样。我们不仅要把朝鲜人民的深厚友谊带回祖国，还将把朝鲜人民的优良作风和一切先进经验带回去，让它在中国人民中开花结果，使中朝两国人民的友谊万古长青。

张天云中将说，为了促使远东紧张局势的缓和，为了促进朝鲜的和平与统一，我们响应朝中两国政府的声明和执行中国人民志愿军总部的命令，就要离开朝鲜返回祖国。但是，今后我们还会像在朝鲜时一样关心我们的共同事业。中朝两国人民不仅有着共同的和平愿望，而且有着休戚与共的利益。如果美帝国主义敢于破坏停战协定的尊严，再次发动战争，它必定会遭到更加严重的失败。欢送大会在庄严的两国国歌声中结束。

1943年5月2日晚，副旅长张天云和张爱萍率22团、27团、七旅19团、滨海总队、阜宁总队、涟水总队对陈家港大源公司、庆日新公司实施分割包围。解放陈家港战斗的指挥所就设立在灌河岸边的一幢二层的简易小楼上，这里是战斗的最前沿，张天云将军伏在壕沟内，冒着生命危险，亲临前线指挥作战，战士们反复劝他尽快离开前沿阵地，他坚定地说：只有身处前线，了解敌情，靠前指挥，才能有效地打击敌人。战斗中陈家港的老百姓积极支前，许多人拿出自家的门板搭成担架，冒着生命危险到前线抢救伤员，战斗首先在7排头圩打响，敌人凭借炮楼坚固，负隅顽抗，天亮之后，解放军22团用迫击炮还击，战斗持续到下午2时多，敌人抵挡不住向海边逃窜，驻八圩港的刘九功部、听说新四军攻打陈家港后，于2日晚便剩船溜走。

驻守10排头圩的伪第7大队第2中队被解放军四面包围，如丧家之犬，惊恐万状，张天云将军登上盐凛用望远镜观察后，让副参谋长写了一封信派人送给伪军中队长，劝其投降，伪中队长在新四军的压力和感召下，率部投降，盐圩的8个据点被全部攻克，24团和7旅19团也相继攻克了新日庆和大源公司，担任打援的涟水总队和阜宁总队打退了从连云港前来增援的日军汽艇30余艘和从响水口前来增援的日军汽艇7艘，使陈家港终于获得了解放。