1945年9月，为争取先机，夺取东北，张序登奉命跟随东海军分区3团调往东北，由胶东黄县蓝家口乘船渡海到达辽东，并参加了三保本溪的战斗。1946年2月，他担任东北4纵队32团侦通连指导员。32团在辽宁海城五道口战斗中作战失利。他为掩护团指挥所转移，不幸左大腿中弹，孤身陷入敌人的包围之中，仍坚持与敌人进行顽强战斗。当部队转移到安全地点清点人数时，才知道他已负伤并被敌军围困，团长当即带人将他抢救出来。由于当时中弹后抗击敌人，没有得到及时包扎，导致子弹由大腿向小腿游走，几年后才作手术取出。张序登任32团司令部侦察参谋时，参加了四保临江、新开岭、鞍海战役和三插敌后等战役战斗。在屡次战斗中，他均带领侦察部队深入敌后，侦察敌情，及时为部队作战提供了准确的情报，为历次战斗胜利立下了汗马功劳。先后荣立战功二次，艰苦功1次，并晋升为营副教导员。之后，他随所在部队参加了夏、秋、冬季攻势，攻克了本溪、辽阳、鞍山、营口等战略要地，将沈阳以南之敌全部清除。由于作战指挥出色，他被提拔为营教导员。

1948年10月，张序登参加了震惊中外的辽沈战役。在战役中，他率营坚守塔山右翼七号阵地，阻击华北援锦之敌，有力地配合塔山守备部队坚守塔山，为塔山阻击战的胜利做出贡献。接着部队奉命入关，张序登参加了康庄、怀来、张家口、横岭等战斗。后他又奉命转战平西、清河、海淀地区。北平解放后，张序登率部参加了盛大的入城式，从德胜门入京，进驻西直门，担负北平的警备任务。1949年2月25日，他与所在部队在北平西苑机场接受了毛主席和党中央、军委及其他领导同志的检阅。

国共北平和平谈判破裂后，张序登随第四野战军响应毛主席“打过长江去”的号召，先后参加了渡江战役、衡宝战役、解放广西等战役、战斗。在战斗中，他作战勇敢、屡建战功，积累了丰富的作战经验，为全国的解放作出了贡献。

新中国成立后，张序登任41军122师司令部作战科长。在粤西方向的剿匪战斗中，他认真执行党的方针政策，积极发动群众，运用强大的政治攻势，促使大部分匪徒自新投诚。对那些极其顽固反动的匪首，他组织指挥精悍的小分队，协助当地政府，进行坚决地清剿，圆满地完成剿匪任务，受到嘉奖表彰。1952年，华南军区组织未参加抗美援朝作战的团以上干部轮战锻炼。张序登被派到志愿军第12军任侦察处长。在朝鲜战场上，他集思广益，善于总结敌人的行动规律，积累、丰富了在异国作战的经验，取得了作战的胜利。

1953年7月，台湾国民党军纠集万余兵力，向粤、闽交界处的东山岛进犯。时任41军司令部侦察处长的张序登，奉命随部队支援东山岛战斗，参战部队经过一昼夜激战，共歼敌3300余人，击落飞机一架，击沉登陆艇3艘，缴获了大批武器弹药，残敌仓皇登舰逃窜，东山岛战斗取得了重大胜利。

1954年7月，组织选派张序登到坦克第一学校第六期深造班学习。由于他学习刻苦，积极钻研，被学校评为优等生。毕业后，他先后任122师参谋长、副师长。1962年，他又被选派到南京军事学院合成军队指挥系第10期学员班学习，并被评为学习先进分子。

1963年，张序登任第41军121师副师长、师长。1968年5月，年仅42岁的张序登被委任为41军副军长，同年10月晋升为军长。这无论是在提拔的速度还是年龄上在解放军的历史上都是比较少见的。

1967年6月，处于文革中的江西赣州发生了重大的“六九事件”，两派武斗的群众相互械杀，死伤了很多群众。事件发生后的一天半夜，周恩来总理派专机把时任121师师长的张序登接到北京面授机宜，将“制止两派武斗，重建社会安定”的重任交给了他。带着周总理的委托，在1967年7月至1968年5月期间，他冒着生命危险，率部队赴江西赣州地区制止武斗，当地的反动分子对他制造了车祸事件进行恐吓和伤害。他不惧威胁、不顾车祸带来的伤痛，身上包扎着绷带，拄着拐杖，遵照周总理的嘱托，实行两派联合，解放干部，稳定当地局势，遏制和减轻武斗给社会带来的破坏，进行了大量的工作，为社会稳定和团结作出了贡献，在当地传为佳话，受到周总理的好评。

1979年2月，张序登奉命率领第41军参加了中越边境对越自卫还击作战。他率部抵达边境后，一面立即组织部队展开临战训练，一面带领机关人员深入前沿，看地形，探敌情，组织机关和团以上干部开会，制定了“集中兵力、勇猛穿插、断敌后路、分割围歼、清缴残敌”的作战方针。2月17日，他指挥所属部队在念井和龙帮地区展开作战。作战期间，他善于分析战场形势，及时查明地形、敌情，准确把握战机，并亲临火线解决问题。当抢修念井至通农道路遇到困难时，他赶赴现场，想出办法，加快了工程进展，保证了重装备及早出境投入战斗。他善于总结经验教训，灵活运用战略战术，率部先后攻占了茶陵、通农、河广、河安等县城。123师在攻打河安地区敌师部时，只有两个多营兵力。他与师领导一起筹划兵力，研究打法，派师领导下到第一线指挥战斗，使仗越打越好，战果不断扩大，与友邻部队共同作战，攻占了高平省省会，严厉打击了越南当局的嚣张气焰，取得了高平方向自卫反击作战的重大胜利。

在对越自卫反击战斗中，121师担任穿插任务。由于地势险恶，地形复杂，当该师主力已穿插到黄得地段时，师预备指挥所和后勤指挥所在魁剥地段遭敌伏击，361团团指和2营在栋替也遭敌伏击，师主力的后勤保障被切断，弹药粮食送不上去，伤员得不到及时救治，处境非常危险。接到报告后，张序登沉着冷静分析敌情，亲自乘坦克车率领军预备队疾驰增援，冲入重围，亲自指挥率领指战员英勇杀敌突围。当时被围困并作好了与敌人同归于尽打算的指战员都含着热泪高喊：“张军长来了，我们有救了！”在张序登的指挥带领下，不但保全了力量，同时消灭了魁剥和栋替之敌，使战场上的局势反败为胜，令部队避免了重大伤亡，并打通了与主力部队汇合的前进道路。同时，他还派121师1名副师长率800多人将粮食、枪弹、药品等作战物资及时前送，恢复了穿插部队的后勤保障，稳定了战局，有力地保证了部队的连续作战，得到了许世友司令员的高度好评。

中越边境地形极其复杂。无论是勘测地形还是在作战中，在敌暗我明、极易遭伏击的情况下，张序登不顾个人安危，坚持深入前线，深入部队，及时慰问伤病员，慰问最前沿的作战部队。在往返部队的过程中，多次遭敌人伏击，他沉着机智，果断指挥，多次化险为夷，转危为安。在部队奉命撤回时，为保证部队顺利撤回，他又赶到在扣屯的某师师部，与部队一起研究回撤的具体部署。他沉着勇敢、卓越的军事指挥才能、高尚的爱国情操，受到时任中央军委主席的邓小平的高度赞扬和国家副主席王震的亲切接见。

战争是残酷的，是要流血牺牲的。作为军长的他，在战前做了家庭总动员，把自己在部队机关的二个儿子和侄子全部动员安排到了第一线的连队里，开拔到越南战场后全部战斗在第一线。由于军长的儿子也奋战在火线，极大地鼓舞了士气，稳定了军心。儿媳妇和侄媳妇是战地救护护士，参加战地救护伤员工作。将门无犬子，战斗结束后，由于鲁汕、鲁江、孟江在战斗中身先士卒，作战勇敢，均荣立战功。张序登率领全家用实际行动实现了舍家卫国的神圣承诺！对国家、对人民付出了最崇高的爱！

1980年1月，越军又在边境地区不断骚扰，并越过国境在法卡山山顶中国一侧构筑工事，埋设雷障，建立观察哨，经常向我国开枪开炮，派遣特工渗透袭扰，威胁边境人民的生命财产安全。为改善边境斗争态势，反击越军的猖狂入侵，保卫边境群众的生命财产安全，1981年5月，已调任广西军区司令员的张序登，奉命组织指挥了继对越自卫还击作战以来边防部队又一次较大规模的攻防战斗—法卡山战斗。

法卡山位于中越边界东路26号界碑处，海拔500米，地幅狭窄，山顶面积约2．5公顷，西与叫卡、东与浦六德相连，形成天然屏障，往南视野开阔，直瞰谅山，威胁敌战略要地。战前，张序登深入一线，周密部署，结合实际，制定切实可行的方案，选择法卡山作为我教训越军的主要战略要地。对法卡山守敌的人数、武器装备，活动规律、工事构筑和障碍设置情况，以及敌方那沪河一带的兵力部署，做到了知己知彼。他与有关人员具体研究了切实可行的兵力编成、攻守部署，接敌路线，火力计划，步炮协同，攻守的战术手段，以及隐藏意图的措施，并狠抓临战应急训练。同时，对参战部队进行国际主义、爱国主义和革命英雄主义教育，积极组织好后勤保障，全面检查了武器装备和各种战斗保障准备工作。

5月3日，各参战部队利用拂晓和黄昏，分四批向战区秘密开进，工兵侦察排雷，开辟了一段长约300米的通道，出其不意地拔除了法卡山越军骑线据点，全部占领法卡山并及时转为防御。越军不甘失败，集中炮击了法卡山为主的7个点。以后几天，敌炮火分散配置标定打点，昼夜袭扰，持续射击，杀伤我有生力量，破坏我阵地工事和防御设施。同时，越军调整部署，增派部队为反扑作准备。我参战部队指战员不怕艰难困苦，不怕流血牺牲，在没有工事、没有交通壕的情况下，冒着敌人疯狂而强烈的炮火，坚守阵地，打败敌人的一次次的进攻。他们始终保持着高昂的战斗意志，英勇顽强，在极其艰难的情况下持续战斗57天。在最后一次，越军军训处集中数百兵力，由越军总部直接指挥到连对我进攻，也未能突破我军阵地。我军创造了战地奇迹，涌现出许许多多英雄模范和可歌可泣的动人事迹。参加这次战斗的边防某团2营，被中央军委授予“法卡山英雄营”的光荣称号。

法卡山作战的胜利，受到中央军委的嘉奖。时任副总长的张震给予了高度评价。他在1983年率工作组到广西军区视察法卡山阵地时讲到“法卡山战斗打得很漂亮，这次战斗全国人民都振奋了，给越南以很大的教训。法卡山有名气，参观的人多，最好搞几个英雄给参观的人介绍，仗怎么打的，现身说法，对人民进行献身国防、献身边防的教育。你们各方面的工作做得好，在军外得到地方的好评，党中央，军委对你们有好评，省军区的工作是过得硬的。法卡山英雄营是军委授旗的，的确不错，这个部队战斗是好汉，回来施工是模范”。当时的党和国家领导人先后视察了法卡山，并称“法卡山，英雄山”。全国各条战线迅速掀起参观学习的热潮，法卡山成为爱国主义教育的基地。

1982年，张序登调任广州军区副司令员。在部队的日常工作中，他以实战标准狠抓部队建设，经常深入基层调查研究，对部队的管理和训练工作中出现的问题及时解决，经常以普通一兵的姿态，在连队蹲点，与战士实行“五同”。在基层，他一方面出点子具体指导，狠抓部队的训练和管理工作的落实；一方面身体力行，为干部战士做表率。他抓部队的管理和训练，耐心细致，认真搞好传帮带，经常亲自讲解怎样当好班长，还时常为干部战士作技术示范动作，与战士交朋友，与战士打成一片，深受官兵的喜爱。1985年，张序登任广州军区纪委书记。任职期间，张序登十分重视加强党风廉政建设，认真抓好日常的党性、党风、党纪教育，坚持以教育为主，实事求是的搞好纪检工作。对各级干部的要求非常严格，干部中出现什么问题，他毫不留情地予以严肃批评。但在处理干部时，又非常耐心细致，慎重对待，深入细致地做好思想工作。

1998年5月，张序登离职休养。离休后，他还关心党和国家大事，关心军队新时代现代化建设。他还十分爱好集邮和书法，担任了军区老干部大学顾问，广州军区司令部集邮分会会长。

2007年7月4日，广州军区纪律检查委员会原专职书记、副大军区职离休干部张序登同志，因病医治无效，在广州逝世，享年83岁。

张序登曾荣获三级独立自由勋章、三级解放勋章，先后当选为中共第十、第十一、第十二、第十三次全国代表大会代表和第十二届中央委员会候补委员，第十届中央纪律检查委员会委员，第八届全国政协委员。1988年，张序登被授予中将军衔。