1859年，捻军由皖北大举进入山东，济南近郊常见捻军“边马”活动，长清、肥城亦常有捻军过境，使积中感到原本平静的生活大受影响，遂又应邀举家东迁淄川、博山交界的东坪，住在弟子司冠平家。同年，领导过淄川农民抗漕斗争的刘德培被捕脱逃后也至司冠平家，积中遂与德培相识，两人志趣相投，约日后共同起事（《三续淄川志·兵事门》，民国九年石印本）。司冠平后来参加了刘德培1861年领导的淄川起义，占据县城，并曾于1863年3月奉命南下邀请捻军与长枪会军北援淄川。1863年8月，淄川起义失败，刘德培自刎殉难，司冠平则逃往黄崖，后来在黄崖惨案中牺牲。

1861年3月，捻军活动到博山一带，地方又为清军骚扰，积中在东坪一带无居法住，只好举家迁回黄崖故居。在此以前，山岭上已有石寨，系当地绅耆、民众为避难而修筑。至此，积中以为“北方当乱，此（山）可避兵”，遂率先“筑室山上”（《山东军兴纪略》，卷21）。当时，捻军在山东南部活动频繁，闻警来黄崖投奔积中而避乱者渐多，积中遂“益以其术教人”《肥城县志·黄崖纪事略》。吴载勋时尚在历城知县任内，为署理山东巡抚清盛赏识，1861年4月又署理济南知府，同年8月，因防守省城有功，奉旨赏戴花翎（《吴载勋履历》，载于《山东近代史资料》第1分册，第146页）。吴载勋在济南官绅中积极宣扬太谷学派学说，“推崇积中不容口”，于是在省官僚士绅因吴载勋引介往黄崖拜积中为师者亦渐多，积中遂在原有石寨基础上，继续扩修山寨，购置弓弩甲仗，组织徒众“习战事”，以为自保守御之计（《山东军兴纪略》，卷21）。“闻者以为可恃”，遂互相辗转介绍汲引，来黄崖投奔者渐达数十家、百余家《肥城县志·黄崖纪事略》。当年9月，捻军又至长清一带活动，尤其是1862年、1863年，捻军深入山东腹地，四周远近士绅民众前来黄崖避乱者更比以往增多。积中遂多方予以接济，“凡入山避难者，山上设粥，山下设汤，来者皆得饮食”。既而，积中又在黄崖山设立医药局，施药治病，远近士绅民众多感其惠，前来归附者益众（《同上书》）。与此同时，积中在黄崖山“垒石为两寨，　自筑大寨山巅，引河水环山麓”，并不断购进武器，增设武备房，随后又增设了文学房（《山东军兴纪略》，卷21）。山顶所筑大堂，为祭祀堂，“旁列两庑，重帘回廊，崇阶复户”，阶下为池，有桥为之间隔，有如泮池。池南所筑台为咏归台。左右各有门，左为天根，右为月窟。门外石径迂折，为采药径。山腰增置小亭，称对松亭（《肥城县志·黄崖纪事略》）。积中为约束徒众，告诫他们：“从学者，深戒吝财恋色，资装妻妾，勿须顾问。”从此，积中“以神自畜”，不再轻易接见来访、投奔者。远方初来山者，一般安排在文学房，令吴载勋（1862年10月以淄川城失陷革职，随后来黄崖投奔积中）、赵建、刘耀东等授读所刊《指南针》。五日一听讲，乡农不能诵习者任其去留。需进谒积中者要泥首（以泥涂脸）九拜，积中往往正襟高坐，并不答言。太谷孙妇李素心、积中侄女张静娟地位仅次于积中，专屋列居，进谒者如同见积中，也要泥首九拜，两人亦高坐不答。即使是吴载勋等其他入门较早之男性高足也“莫敢抗礼”。积中每年数次在祭祀堂礼神，总是深夜参拜，升降礼节繁缛，李素心、张静娟均盛装挟剑而侍，旃檀燎烛，熏赫霄汉，数十里外可见其光，不是生徒者不得入堂同参（《山东军兴纪略》，卷21）。黄崖地方本颇荒僻，自积中筑室定居以来，连年置田筑室，大兴土木，致“屋宇鳞次”，遂渐成市集。积中还规定，“凡入山者，不得私其财，纳其半立籍”。这样，积中逐渐积累起一些资本，遂在肥城孝里铺、济南城内城外、东阿滑口、利津铁门关、海丰埕子口以及安丘、潍县等地，相继设肆（店铺）贸易，分别取号泰运通、泰来、泰祥、泰亨等（《肥城县志·黄崖纪事略》）。

1865年10月，潍县县民王小花治装举家迁往黄崖，知县靳昱闻报感到奇怪，遂令差役掩捕，刑讯逼供，王小花据实相告。靳昱在给山东巡抚阎敬铭禀文中报称：“拿获王小花，供称曾有人召其往黄崖山，认张积中为师，彼处聚众多人。”阎敬铭派员密查，据报：“张积中系前任临清州知州全家殉难之张积功胞弟，世袭云骑尉，现山东候补知县张绍陵之本生父，习静居山，以授徒讲书为业。即省中官幕亦有挟眷居山者，并无违悖情迹。”阎敬铭又派员各处访闻，均称：“张积中于咸丰年间曾为前湖广总督臣周天爵明保，并在两江各处戎幕，现年逾六十，学问优长，多以性理教人。”但阎敬铭又以王小花语涉可疑，遂饬令靳昱将其提省究办，研审数日，知王小花并不认识积中，系听友人传言，慕名而往。阎敬铭认为积中既系忠荩之家，宗族亲戚科第簪缨，似不至于聚匪为非。此案遂延宕未结。

1866年10月间，益都知县何毓福访闻县内民人冀宗华等纠众谋乱，遂禀告青州知府阎廷佩，各率勇役将冀宗华及其同伙冀兆栋捕获。冀宗华等供称：“同党有冀雄及临朐人郭似圊（嗣清），潍县人刘显庚、刘洪鳌、陈寿山，同师黄崖张琪（积中），师命率集人马，期九、十月间举事。”刘显庚等人闻同党被捕入狱，于是潜逃隐匿。何毓福搜查城内其储藏武器之处，仅得刀矛数件及四言示谕。临朐知县何维望率兵役掩捕余党，郭似圊等率众持械反抗，格伤兵役，终以寡不敌众被缚。及审讯，供言与冀宗华所言相同，同时供出同伙刘名教、阚益成等“均结盟师张琪，期十月十九日陷济南，再陷青州，令似圊、洪鳌集众，至期趋省”。接着何维堃又捕获四人押解青州，阎廷佩督同新任益都知县魏正藻审讯，并将结果一并上报抚署，内称：“拿获匪犯冀宗华、冀兆栋，供出同拜黄崖山张七为师，现山中业已聚集多人，令彼等赴青州一带勾匪，定期九、十月间起事，先取青州，后取济南。”阎敬铭飞饬提犯至省究办，一面又令山东布政使丁宝桢派兵拿积中到案对质（《阎敬铭围剿黄崖山奏折》）。

与此同时，山东布政使丁宝桢也接到益都、临朐两县禀报，当即由省城派巡捕官守备唐文箴会同肥城知县邓馨、长清知县陈恩寿，于1866年11月1日赴黄崖山欲捕拿积中到案。唐文箴、陈恩寿先至，宣称奉命“谕积中入省，念其老，且世大家，无意杀之也”。但积中深藏山寨，闭匿不出。唐文箴等守至夜间，山上众人闻讯聚集，准备质问来山官员。已经准备出山的吴载勋闻讯，急促唐文箴等速回。唐文箴等遂乘马连夜奔回，山上民众有多人随后追赶，陈恩寿家人黄绅被杀。刚抵黄崖的邓馨，正要入寨，闻炮响乘马逃回，其仆从也被杀（《山东军兴纪略》，卷21）。

当时，在东平行营的阎敬铭，得到禀报后仍然存疑。鉴于积中子绍陵系山东待补知县，遂派员责令绍陵随同丁宝桢所派员弁赴肥城，劝父出山自白。时绍陵已乞假赴扬州，并已进入黄崖寨了。阎敬铭又令缮谕嘱已出山之吴载勋转交绍陵，言明利害；复出示谕十余通，遍贴寨门内外。

11月2日，山上民众将各处山路堵塞，禁绝人行，并集合各附山居民入寨防守。3日，山顶矗立红旗一面，寨墙则遍立尖旗，寨前为纯黑色旗帜，寨后为纯红色旗，而沿山路运送柴薪、粮草、煤烛进山者络绎不绝。当夜尚有山民数百名下山至下巴、归德、马家山、辛庄及肥城石罔、东张庄活动，并向乡民征购马骡。又有武定府盐民军满载武器，自大清河泛舟船至孝里铺上岸入山。山之四周，皆闻炮声，黄崖南、北、中三村寨居民陆续迁往山顶。所有寨隘也都安装了巨炮。阎敬铭虑及各县禀报言过其实，遂檄营务处道员潘骏文往黄崖，先进驻孝里铺，再饬吴载勋招积中下山。吴载勋奉劝数次，积中仍不出山。不久，丁宝桢由省城骑马到长清，令吴载勋与长清知县林溥入山谕积中，至则不得入，时道员潘骏文也进驻平阴，均以积中“逆迹大著”，先后上报阎敬铭（同上书）。

11月4日，山上民众头裹红巾，分路下山，先后杀东张庄乡绅数人及驿递马夫两名。同日，在东平行营的阎敬铭，也获得了黄崖山变故的消息。在他看来，黄崖已成匪徒啸聚之地，加以黄崖逼近省垣，终系心腹之患，尤其是又以“才人”积中为首举事，“计必多端”；再者，捻军仍在运河之西盘旋，难免与黄崖勾结，局势将更难控制。因而“必须及早除灭”。鉴于黄崖山山势深广，非多集兵力，难以密为环裹，遂函嘱赴嘉祥剿捻的山东按察使潘鼎新，先暂守河墙，若捻军南返，即分营赴黄崖助剿。随后，阎敬铭一面飞调河防各军，匀抽队伍，派参将姚绍修带2个营1000人为第一队，游击王正起带4个营2000人为第二队，阎敬铭自督知府王成谦带8个营4000人为第三队，并调副将王心安带3个营1500人为第四队，先后于11月5日、6日“星夜向平阴进发”。另外，又先期调派千总王萃带其马队，随营务处潘骏文星速先往黄崖，踩看山路。随后，阎敬铭即督各军兼程并进。11月5日，千总王萃马队先行抵达距黄崖18里之水里铺，将活动在当地的部分黄崖民众击退。

11月7日以后，阎敬铭所带各军先后到达长清南乡，形成对黄崖山的包围。11月7日，继王萃之后到达水里铺的第一队清军，在姚绍修指挥下，即时督队入山。小路如线，山民在此设有站卡，积中高足刘耀东亲率部分民众驻守。及见清军攻来，该卡民众恃隘列队抗拒。因民众占有有利地形，双方酣战多时，官军仍不能入山。姚绍修亲自放炮轰击，击毙民众10余人，并乘山民阵地稍乱之机出击。刘耀东率众阻拒，为清军长矛刺中牺牲。双方激战之际，游击王正起亦率所部清军第二队由黄崖山东口赶到，与姚绍修第一队清军“合力猛战”，民众遭受夹击，力渐不支，不得不往山上退去。是役，清军夺获山民抬炮、鸟炮、竹杆多件，旗帜数十面，并在庄中起获号衣40余件，上面写有“太平天国”字样。随后，姚绍修、王正起二军又尾随民众之后展开追击，沿途山民所设各处要路山口石卡，均为清军拆焚占据。清军还连夜分路直登上山，占据山中要害之处，山民被迫全部入寨闭守。

11月8日，知府王成谦也率第三队8个营清军赶到黄崖山，随即分登各处山顶，四面布围，断绝积中突围之路。9日，各营俱已赶到黄崖山前会齐。阎敬铭察看山寨形势，见出山歧路极多，认为须将各军密布于要隘，层层把守，方能一网打尽；否则一旦攻破寨垣，必有乘间逃脱者，难免将来死灰复燃。但鉴于各军奔驰数日，多已疲惫不堪，遂传谕各营，暂缓进攻，以养精蓄锐；又悬示劝降，以期瓦解解散之；还将吴载勋调至行营，令再缮写谕函，派专人送入寨中，令积中早日出山；同时一面飞饬各军，将黄崖山四面大小远近各山口，概行设防堵截，派令各营各哨分别扼守。适值兖州镇总兵范正坦亦奉命率兵赶到，济东道卫荣光调到同知刘时霖1个营，泰安知府锡恩、肥城知县邓馨亦各带勇役民团前来助剿，处处协同先到之清军防守。此时，官兵加上团勇，总兵力已达马、步队12000余人。

11月10日，副将王心安带所部3个营开始登山，又断绝了山寨小泉汲道，使积中师徒“遂无勺水可得”矣（《阎敬铭围剿黄崖山奏折》）。

11月11日，阎敬铭派遣入山送函之人下山，携回积中复函。积中在复函中，除先为自己辩诬外，又告以“不逞之徒，劫令主盟，势不能出”之意，同时要求官方宽以时日，“请暂将大兵撤出山外，俾得反复陈词，婉言解散。若一面进攻，一面招纳，则上宪不能示人以信，困兽犹斗，兄又何辞能劝谕诸同人耶”（《山东军兴纪略》，卷21）。这些话被官方称为“要胁狂言”。阎敬铭曾再次出告示称：“寨内居民自行投首，概不加诛。张琪始则闭匿不出，继则入圩自守，并出山焚掠，抗拒官兵，罪无可逭，能缚献张琪者，破格给赏。张琪孤身老悖，岂能禁遏众人，全在尔等，勿为所惑。大兵已集，勒限两日，各自谋生，即张琪自行投首，亦曲示法外之仁。”示谕传入寨内后，迄无一人出山。寨内民众时时开枪抛石，营勇常有被击伤者。是日，张绍陵出谒阎敬铭，阎敬铭又勒限一日造出寨内官僚居民名册，再令吴载勋致函积中，许以出降不死。同时，阎敬铭又令诸营将校各挑一队靠近寨墙，分别竖起8尺或1丈高之白旗，上书“胁从罔治，投降免死”8个红色大字。当晚，积中又复函吴载勋，内称：“人心汹汹，不能举步，须从缓造册。”而据民间传言，积中要求从缓造册系缓兵之计，而实已派人出山秘密联络武定府一股盐民军及运河西之捻军来援。而当时捻军正在曹州活动。曹州府附近州县上报阎敬铭禀文及淮军刘铭传、潘鼎新两军致阎敬铭公函也称，所获捻军人员有供出“渡河赴救黄崖”者。阎敬铭遂以“该匪逆势已成，难事姑容”为借口，准备次日一早发动总攻（同上书）。

11月12日黎明，按照阎敬铭部署，主攻部队知府王成谦督率所部4个营由黄崖山西面进攻，游击王正起率兵4个营由黄崖山东面进攻，两路夹击，形成钳制之势。山顶大寨地处悬崖陡壁，上山之路又为“羊肠乌道”，本极难攀，而寨墙借助山势筑成，尤为险峻，易守难攻，但清军却凭借前两日暗中窥探好的山路及准备好的钩梯，直逼积中山寨之下。寨内民众为捍卫家园，同仇敌忾，拼死抗拒，一时枪石如雨，先后击伤清军营弁数十名，“血雨流注，呼声撼山”。知府王成谦为争头功，由黄崖山西面接连放出开花炸炮，将寨墙上站立应敌之山民击毙多名。姚绍修乘机率部由西寨门攀墙直上，守备曹正榜亦率部由悬崖之下开路争攀。寨内民众仍相持不退。在西寨门一带民众与王成谦西路清军相持之际，东寨门一带民众也与游击王正起所率东路清军展开了浴血搏斗。开始，王正起由黄崖山东口督兵猛攻东寨门，守寨民众顽强反击，终将清军击退。王正起手刃后退数勇，“极力逼赶”，第二次猛攻山寨，始得逼近寨墙，并“扒墙上攻”。寨内民众仍飞石如雨，冲在前面的清军千总万年清头部被击成重伤；另一千总张福兴腰、腿也被击成重伤，但两人仍“俱各带伤摧坚，略无退阻”。后面的王正起亦极力督攻，奋猛喊呼，所部清军始得从矢石枪炮之中沿崎岖险陡之路，分路同时往墙上攀登，终于攻上寨墙。西路军王成谦部姚绍修、曹正榜两军亦由西路攻上寨墙。适副将王心安也由东山分队赶来增援。这样，三路清军相继攻入寨内。而寨内民众仍在寨中持械抗拒。清军且进且战，分进合击，寨内民众武装精锐七八百人在弓箭、石块等用尽后，为清军尽数“歼除”。其他夺路冲出寨墙者，突围途中遭驻扎于各隘口分扎之清军参将宋延德、都司李元、游击郭大胜、守备李炳武、同知刘时霖、县丞裕凯等部分路截杀，鲜有逃脱者。官兵先后屠杀寨内民众1700余人，堕崖落沟而死者不计其数，以致流血成川。积中、绍陵父子在寨破后，率同亲戚及其家属数十人均在大堂自焚殉难，其余民众及入援盐民军千余人，亦先后为官兵悉数捕杀，无一得脱（《阎敬铭围剿黄崖山奏折》）。官方档案也记载说，“合寨死斗，无一生降”；“生为倾资，死为尽命”。寄居山上之官僚及弟子等男女共计200余人，也有全家共同自焚而死者。所剩妇女儿童也有400余人，亦均视死如归，“形色洒然，笑语如平常者”。积中弟子韩美堂等数人被俘后，皆愿从师而死，而别无供词。清军从烈火中收得黄色帷幕等所谓违禁之物及部分铅块、硝磺，以为罪证，并将积中遗体从灰烬中拖出，枭首示众。