1925年3月，张震球从训练班结业，被分配到广州工代会总部，担任工人纠察队政治课教员。

1925年5月，张震球受广州工代会负责人刘尔崧、顾问杨殷的指派，带领广州工人纠察队参加了全国第二次劳动大会的筹备和警戒工作。

1925年6月5日，工人运动领袖邓培、刘尔松、杨殷等，领导发动了粤汉、广九、广三铁路工人罢工。张震球被指派到广州西关、黄沙火车站，参与领导了铁路工人的罢工。

上海五卅惨案发生后，1925年6月，省港大罢工爆发，广州工代会中共组织决定，刘尔崧带领张震球等10余名骨干，深入沙面英租界及周边地区，发动洋务工人罢工。

1925年7月30日，省港罢工委员会成立，并设立了罢工工人纠察总队部。邓中夏为总队部总训育长，徐成章为总教练，张震球为总队部政治教员。

张震球带领工人纠察队员，发动了广州自来水厂数百工人举行罢工，他还组织创办工人俱乐部、工人子弟学校和平民夜校；帮助基层工会组建宣传队、缉查队、治安巡逻队，推荐优秀青年工人参加国民革命军队伍。

1926年6月，张震球根据党组织的决定，投考黄埔军校。他带着中共组织介绍信，来到黄埔军校，找到政治部秘书长欧阳继修（即阳瀚笙，他是入伍生部中共总支书记），经商定，张震球以化名办理黄埔第五期入伍生的报考手续，后经在中央大学考试合格，被录取入校学习。

同年秋，蒋介石加紧排拆黄埔军校内的中共党团组织成员。中共中央代表指示，决定将己暴露中共党员身份的同志，分期撤离军校和国民革命军第一军。张震球根据校政治部和中共党组织的指示，从黄埔军校提前离校，返回广东甲工专继续学习。

1929年4月，国民党桂系军队在蒋桂混战中失败。6月2日，中共广西省特委书记朱锡昂乘势决定发动玉林五属地区端午节暴动。这时，张震球领导中共玉林县委下辖10个党支部，有党员90余人，能领导全县劳农会员3000多人，农赤队员500多人。玉林县委领导的革命力量在桂东南地区是最强的。张震球领导玉林县委制定了暴动计划。后因朱锡昂不幸被捕英勇就义，端午暴动夭折。

1929年8月，张震球奉命到南宁参加广西省农民代表大会，大会选举成立了广西省农会筹备处，张震球当选为执行委员。

1929年9月下旬，张震球被中共广西省特委以省农民运动特派员的身份派往右江向都和思林县领导农民暴动，策应党领导的革命军队开赴右江。张震球和黄永达、阮殿煊组建了中共思林县委，书记阮殿煊，委员张震球、黄永达。10月上旬，县委领导农军700余人枪攻占思林县城，宣告思林县革命委员会成立。10月中旬，张震球又与黄永达指挥农军乘胜扫荡了思林县右江两岸土豪团局据点，为邓小平、张云逸率领广西警备第四大队和教导总队从南宁撤来右江扫清了道路。10月28日，张震球和黄永达等又带领思林农军奔赴恩隆，配合邓小平、张云逸、陈豪人、雷经天领导的广西警备第四大队、教导总队及恩隆农军一举围歼了驻平马镇的广西警备第三大队部、县府警备队及县团务总局等反动武装。历时几个月的斗争，思林、向都、平马、果德、奉议的反动力量基本肃清，群众武装发展到数千人。

1929年12月11日，百色起义胜利举行，中国红军第七军成立。张震球与黄永达率领向都、思林农赤军700多人参加百色起义，加入中国红军第七军。

张震球是广西籍参加百色起义、加入红七军的老资格党员，历任右江苏维埃政府工农人民委员、右江总工会秘书，右江赤卫军常备第一营指导员，红七军政治部宣传队队长，一纵二营五连政委，军部俱乐部主任兼土地股长。他坚决服从军前委分配的工作岗位，参加了红七军创建右江根据地的艰苦斗争。

张震球参加了红七军阻击国民党桂军进攻隆安的作战；平马、亭泗之战；占河池，游击黔桂边，攻克贵州榕江县城之战；回师百色，收复百色城之战；收复奉议、恩阳、恩隆、思林、果德、镇结之战。参加伏击滇军两役及平马整训。

1930年11月，张震球参加了红七军第一次党代会，会后部队实行整编，张震球担任红20师58团2营5连连长。他在北上远征途中，带领五连随部转战桂黔湘边，历经四把、长安、武冈10余次作战。

1931年2月3日，部队到达乳源县梅花村遭到粤、湘国民党军4个团围攻，部队被迫与敌人血战，这也是红七军战史上最为壮烈的一仗，此战虽毙敌1000，但也自伤亡700，干部伤亡过半。军前委检讨作战失利的教训，决定部队迅速北上湘赣边苏区，相继东渡赣江，挺进中央苏区会师朱、毛红军。

2月5日，部队到达韶关北乐昌河罗村渡口，邓小平带领55团和58团的部分干部战士成功渡河。因走漏了消息，敌军赶来4个团堵截红七军，敌军用大炮封锁了乐昌河，迫使58团余下的600人未能过河，从此红七军被分成两股。张震球随未过河的张云逸、叶季壮转战湘赣边。2月下旬，张震球随部到达酃县十都，在这里，58团余部与湘东南独立师派往酃县联络红七军的谭家述、王震第3团胜利会合。之后两支部队在茶陵击溃敌人两个团，与红20军会师。

张震球随军转战数省，历经数十战，积累了丰富的实战经验，己从一位年轻县委书记煅练成一名文武兼备的基层军事指挥员。

1931年7月11日，红七军东渡赣江，胜利到达中央革命根据地。7月23日，红七军经兴国到达于都县桥头圩，与彭德怀领导的红三军团会师，从此红七军编入红三军团，参加第三次反“围剿”作战。8月9日，在朱德、毛泽东的指挥下，红七军配合兄弟部队在兴国高兴圩打国民党第十九路军，而后在连塘、良乡打上官云相部。9月下旬在东固方石岭战斗中，张震球随军协同兄弟部队全歼韩德勤第52师，击毙敌旅长2人，俘虏师长韩德勤（后化装成伙夫逃走）。方石岭大捷，宣告了中央苏区第三次反“围剿”胜利。在作战中，张震球敢打敢拼，机智勇猛。

1931年12月中旬，赵博生、季振同、董振堂率领国民党第二十六路军17000余人在宁都起义。起义部队改编为中国工农红军第一方面军第五军团，季振同任总指挥，肖劲光任政委，下辖第13、14、15军。张震球调任第14军政治部秘书长兼政务处处长，协助赵博生军长、黄火青政委改造整训这支起义的部队。

1932年初，张震球随红五军团参加了红一方面军围攻赣州的战役。2月中旬他调任红14军40师118团政委，率部先在里镇、梅林地域阻击赣州外围援敌，后直接会同红三军团进行攻城作战。

1933年夏，张震球调到红一军团政治部宣传部，协助张际春部长工作，他参加了第五次反“围剿”的前期作战，在这次反“围剿”作战中，张震球再次负伤。

1934年初，张震球被选调到瑞金中央红军大学第三期学习。

1934年10月，中央红军进行长征，张震球所在的中央红军大学编为干部团上干队，萧劲光任队长。张震球随团历经湘江血战、强渡乌江、攻占遵义、四渡赤水等著名战役。

1935年2月，张震球随上干队完成遵义县娄山关阻敌战任务后，调任干部团三营主任教员，协助林芳英营长、罗贵波政委（原红35军军长、政委）工作。

张震球随三营巧渡金沙江、围攻会理、扼守安顺场、强渡大渡河。在天全河击溃川军堵截，突破敌人芦山、宝兴防线，翻越大雪山夹金山。

1935年6月12日，中央红军先头部队与红四方面军一部在懋功会师。8月，红军到达毛儿盖休整，干部团与四方面军红军大学合并成立中国工农红军大学，辖特科团。以干部团为主改编为特科团，韦国清代理团长，宋任穷任政委。毛儿盖北面是纵横数百里的水草地，红军过草地前，为了对付敌骑兵，组建了百余人骑兵部队（史称特科团骑兵科）。张震球任骑兵科政治教员。

1935年9月12日，党中央在挫败张国焘分裂阴谋后，率领红一、红三军团整编为红军陕甘支队继续北上。张震球协助科长苏进率骑兵部队（科）边训练边作战，担负起保卫党中央安全的任务。以一往无前的气概横跨大草地，突破腊子口。

1935年10月，张震球又参加了中央红军通渭城、吴起镇、直罗镇，史称西北奠基礼的三次作战。在通渭城战斗中，张震球和苏进带领骑兵部队（科）发挥了重要作用。在吴起镇战役中，红军击溃敌军4个骑兵团，缴获约1000匹战马，壮大了红军骑兵部队（科）。之后，张震球随红一军团参加了直罗镇和东征战役。

张震球和中央红军将士们行程二万五千里，纵横11省，战胜国民党军的围追堵截，冲破艰难险阻，集体表现出坚定的共产主义理想，坚强团结，艰苦奋斗的革命意志，以一往无前和不怕流血牺牲的英雄气概，铸造了伟大的长征精神。

1936年6月1日，中国人民抗日红军大学在陕北瓦窑堡建立。校长林彪，政委毛泽东兼，副校长刘伯承，教育长罗瑞卿，训练部长刘亚楼。张震球奉调任红大三科一期一营分支书记，营主任教员。1936年7月，红大随中央迁往保安，三科迁驻甘肃环县本钵寺。11月三科与红二、四方面军红军大学合并成红大第二校，由刘伯承任校长，学校迁驻庆阳办学。

1937年1月，张震球奉命率领红大第二校500多名毕业学员从曲子镇到达红军总部所在地陕北保安县，向毛泽东请示，朱德总司令亲自欢迎毕业学员的到来并做了指示。任务完成后，张震球向林彪提出并获得批准进入红大第二期第一队学习。第一队是专门培养红军团、师、军级干部的，学员有陈赓、周子昆、赖传珠、胡耀邦、张震球等。队长陈赓，支部书记周子昆。

第二期学员，因西安事变、抗日形势高涨而提前毕业，这些毕业生很快就成为新组建的八路军和新四军的主要骨干。

1937年8月中旬，张震球从抗大二期毕业后，任红军前敌总指挥部政治部宣传科科长。8月22日，国民政府军事委员会宣布红军主力部队改编为国民革命军第八路军。红军前敌总指挥部暨改为第八路军总指挥部。他在八路军总部担任宣传科长不久，于10月调任八路军129师385旅政治部副主任（旅长王宏坤、副旅长王维舟）。

1938年6月，张震球调任中央军委通信学校政委兼军委三局政治处主任。1938年5月，八路军、新四军已发展到二三十万人，前、后方部队的通信联络及白区地下党组织与延安的通信联络，都急需大量的报务员。当时由于国民党的封锁，延安通信专门人才和无线电器材奇缺，张震球和校长吴泽光（吴用）带领教职学员们发扬艰苦奋斗，自力更生的精神，因陋就简努力办学，为八路军、新四军和白区及时培养了数批无线电通信的业务骨干，在敌后抗战中发挥了重要作用。

1939年4月，军委通信学校从督河村迁驻保安时，路经延安。应军委三局局长王诤请求，毛泽东在毛家坪总部礼堂接见通信学校全体干部学员。毛泽东由王诤、吴泽光、张震球陪同进入礼堂，王诤把学员队长、指导员介绍给毛泽东，毛泽东和他们一一握手，然后登台讲话。

1939年10月，张震球被选为中央军委三局优秀党务工作者代表，出席了中共陕甘宁边区代表大会。会后，中央军委派他赴华中敌后抗日根据地工作。

1939年12月中旬，张震球和赖毅等由延安出发，赴豫皖苏边区新兴集新四军游击支队。支队司令员彭雪枫即派他担任该支队第四总队政治部主任，协肋总队长兼政委张爱萍，到津浦铁路东，开辟皖东北抗日根据地。

1940年3月，部队整编为新四军第六支队第四总队，辖独立第1团、第11团、第12团，张爱萍任总队长兼政委，张震球任政治部主任。

8月，中原局决定将陇海铁路以南、淮河以北、津浦铁路以东我党领导的所有部队统一整编为八路军第五纵队，黄克诚为司令员兼政委，下辖第1、第2、第3支队。新四军第六支队的第4总队、与八路军苏鲁豫支队及陇海南进支队合编为八路军第五纵队第3支队。张爱萍任支队司令员、韦国清任政委、孙象涵任副司令员、张震球任政治部主任、张震寰任副主任，下辖第7、第8、第9团。

9月1日，第3支队在朱湖召开了成立大会。此时，陈毅正率领新四军部队渡江北上，进入苏北黄桥地区。国民党顽固派、江苏省政府主席韩德勤调集重兵，妄图一举拿下陈毅所部。为了增援新四军，实现中共开辟苏北地区的战略部署，八路军五纵第3支队在成立大会的第二天，就向淮海地区挺进，支援新四军北上部队。

1940年10月14日，3支队配合新四军进行黄桥战役后，与陈毅率领的新四军北上部队在盐城以南刘庄、白驹镇之间的狮子口胜利会师。八路军、新四军协同开辟苏北抗日根据地的战略任务基本完成，打通了华北与华中的联系。11月，韩德勤卷土重来，华中指挥部集中八路军、新四军10个主力团，发起曹甸战役，歼韩军8000余人，巩固了盐阜根据地。

1940年12月，八路军115师教导第5旅旅长梁兴初和副旅长吴世安率部从山东越过陇海线进入淮海区。1941年1月，国民党东北军第51军容旅两个团南下增援韩德勤，3支队7团配合教导5旅进行截击，予敌重大杀伤，击毙其团长，迫敌向北逃窜。

1941年1月20日，中共中央军委发布重建新四军的命令。将陇海铁路以南的八路军、新四军部队统一编为新四军。以盐阜、皖东北地区部队编为第第三师，黄克诚任师长兼政委。张震球所在的3支队整编为新四军三师九旅，张爱萍为旅长、韦国清为政委、张震球为政治部主任、张震寰为副主任。原第7、8、9团依次编为第25、26、27团。

1941年9月9日，第9旅奉令归属第四师建制，彭雪枫为四师师长兼政委、淮北军区司令员。韦国清为9旅旅长、康志强为政委、张震球仍为政治部主任。

1943年1月，为了实现党政军的一元化领导，淮北区党委决定在9旅的防区内成立两个地委。韦国清旅长兼第一军分区司令员，第一地委书记，张震球由邳睢铜调回9旅任副旅长兼第一军分区副司令员，第一地委委员。

1943年3月17日，张震球和韦国清率第9旅在第11、5、7旅各一部的协同配合下，发起山子头反击战，全歼江苏省主席韩德勤顽军总部和独6旅、保3纵队1000余人。击毙保3纵队司令王光夏，独6旅旅长李仲寰，活捉韩德勤。

1944年9月中旬，彭雪枫在执行西进任务中牺牲。张爱萍任第四师师长，韦国清任副师长，张震球任淮北军区第一军分区司令员。

张震球带领第一军分区7个独立团、9个总队等地方武装开展淮北春季和夏季攻势作战，向日伪军大举进攻，攻克泗县城等大批日伪据点，为夺取淮北抗战的最后胜利做出了重要贡献。

1945年9月2日，中国人民取得了抗日战争的最后胜利。10月25日，在华中局和新四军军部迁移至山东后，华中解放区组成了中共中央华中分局，成立华中军区、下辖苏中军区、淮南军区、第5、第6、第7、第8、第9分区。张震球任7分区司令员、赖毅任政委，辖淮北12个县的地方武装。

张震球率领7分区部队坚持积极的内线游击作战，有力地配合了山野、华野主力，进行了朝阳集战役和泗县战斗。

张震为7分区部队选择了渡口、准备了渡船，在运河东岸接应。7地委机关和7分区主力部队顺利渡过运河。待后卫部队到达运河东岸不久，敌先头部队已至西岸，并以猛烈的炮火向东岸轰击。

自从1946年6月内战爆发以来至11月下旬，张震球司令员始终坚持在淮北地区与敌军战斗，他是在被敌重兵重重包围、十万火急的关头才接到上级指示撤退的紧急命令，他是在最危险的时刻、最后渡过运河撤离淮北的。由于张震球执行上级命令坚决、果断、从而避免了全军覆灭的灾难，挽救了部队和地委机关，为我军大反攻保存了有生力量。

12月中旬，张震球又率部投入粟裕指挥的宿北战役，我军全歼国民党整编第69师21000人。此役，根本扭转了华东战局。

是役后，张震球被调入华中党校学习。

1947年夏，张震球调任华东军区渤海第3军分区司令员，下辖第14、15、16团。11月16日，张震球率部参加寿光城战斗，并于24日解放了寿光城。之后，部队移至周村一带。

1948年1月，华野东线兵团改称山东兵团，司令员许世友、政委谭震林。3月，胶济路西段战役（即周张战役）打响，根据兵团部署，由渤海第三军分区司令员张震球统一指挥分区第15、16团、渤海纵队11师18团及炮兵部队，攻坚桓台守敌。张震球决定采取多点强攻多路突破的战法，歼敌2000多人，突破城防，出色地完成了兵团赋予的攻坚任务。3月19日桓台获得解放。

1948年3月下旬，山东兵团发起胶济路中段战役（即潍县战役，也称昌潍战役）。具体部署是: 以渤海军区第三军分区部队围攻昌乐、田马，先切断潍城与昌乐外围据点的联系。张震球指挥部队于4月21日全歼田马守敌之后，又指挥13、14、15、16团围攻昌乐。4月30日，部队发起总攻，歼敌大部，俘敌8000余人，解放了昌乐城，配合兄弟部队取得了昌潍战役的胜利。

是役后，张震球调任山东兵团渤海纵队副司令员，协助司令员袁也烈指挥部队参加华东战场的攻势作战。

1948年9月，济南战役发起。17日，渤海纵队与九纵并肩前进，决定首先攻击历城。历城是济南城东敌人最多的一个外围据点，有坚固的多层设防，有内外两道围墙和三道外壕，密布大小地堡，设有雷场、鹿砦等障碍物。

17日晚，渤海纵队副司令员张震球指挥第7师及胶东榴炮连、野炮连、纵队一个炮兵连以及华东特纵坦克队（4辆美制M3A3坦克）向历城发起进攻。我军坦克参加步、炮、坦诸兵种合成作战，这在解放军历史上是首次战例。

22日夜，总攻开始，渤纵和九纵从东南角突破城防，协同华东野战军西集团取得24日全歼济南守敌10万余人的重大胜利。是役，开创了我军夺取敌坚固设防和10万重兵据守的重大城市的先例。

此时，淮海战役已进入第二阶段，11月21日华野电令渤纵赶赴淮海战场。12月1日，渤纵进占接管徐州城，宣告徐州解放。

为确保围歼黄维兵团作战胜利，阻击李延年、刘汝明两兵团的增援，12月6日，总前委令渤海纵队第11师赶往南线、蚌埠以北配属华野6纵参加蚌西北阻击战。

张震球副司令员率领全师将士誓与阵地共存亡，坚守住阵地，确保了我军全歼黄维兵团的胜利。

蚌西北阻击战是解放军史上规模最大、最残酷阻击战的光辉案例之一。

1949年1月6日，华野10个纵队分东、北、南3个集团向杜聿明集团发起总攻。华野首长见残敌有向西突围的可能，即令渤海纵队快速绕道西进，在8纵与9纵的结合部刘集、王花园以西地区投入战斗。同时，8纵缓攻示弱，2纵加强向陈官庄东南的守敌攻击，11纵向鲁楼攻击。以这种既诱又压的战术来促使杜集团残部向西突围。

1月9日，敌74军果然向西突围，几十架飞机向渤纵、8纵阵地轰炸扫射，并施放毒气。渤纵、8纵和左邻9纵顽强阻击，敌死伤累累，未能突围出去。9日晚，华野各路大军展开猛攻，渤纵和8纵由西向东攻击。10日凌晨，敌74军5000余人再次向渤纵第18团坚守的王花园阵地蜂拥冲来，该团与敌展开激烈争夺战，前沿阵地逐次被占。渤纵在左邻9纵配合下，集中兵力反击，给敌人很大杀伤，残敌缩回刘集。

此时，陈官庄已被攻克，敌失去指挥中心，一片混乱，纷纷放下武器。刘集作为敌最后一个据点，于16时，被渤海纵队、8纵、9纵攻占。至此，淮海战役胜利结束。

1949年2月，解放军正规化整编，华东野战军改称第三野战军，各纵队改称为军。渤海纵队与淮海战场起义的原国民党59军合编为解放军第33军，隶属三野九兵团建制。军长张克侠，政委韩念龙，第一副军长张震球，下辖第97、98、99师，全军共计2.7万余人。

1949年4月，渡江战役发起。4月20日，33军第99师随中路突击集团第一梯队完成渡江突击任务。张震球在21日夜率33军为第二梯队渡江，于次日清晨登岸。22日，江防敌军开始总撤退。24日，兵团令33军截歼南京、芜湖向杭州逃窜之敌。副军长张震球率军前指随前卫师第98师师部行进，在广德与逃敌66军遭遇。由此展开一场遭遇战，在战至最激烈时，张震球到达第293团前沿阵地指挥。经过28日、29日两天的截击合围，第33军协同兄弟部队将敌全歼。此战，共歼敌14923人，这在33军作战史上是一次空前的大胜利。

1949年9月，张震球调任第20军政委兼军党委书记。根据中央军委的战略部署，第20军奉命为准备攻台登陆作战的第一梯队，及舟山群岛作战的预备队。张震球和军长张翼翔带领部队展开大练兵，主要是训练航海、抢滩登陆、在纵深的平地、山地及要塞作战。此间，他带病坚持工作，几经入院治疗。

朝鲜战争爆发后，第20军于1950年11月在军长兼政委张翼翔率领下入朝参战。

1950年11月，张震球调任华东军区苏北军区副政委。他为巩固苏北人民政权做了大量工作。

当时的苏北地区，匪特活动猖獗，拦路抢劫，杀人越货，屡见不鲜；造谣惑众，放火暗杀，时有所闻。为巩固地方治安，安定社会秩序，使广大群众得以从事生产建设，安居乐业，剿匪即成为苏北的重要工作。张震球参与领导了苏北地区的清匪反霸，使社会秩序逐渐稳定下来。张震球还参与领导了苏北土地改革运动，抽调部队参加抗美援朝作战。

1952年，奉华东局指派，张震球调任华东军政委员会卫生部副部长兼党委书记。1953年，他调任华东行政委员会劳动局副局长兼局党委书记。1954年8月，他调北京任国家劳动部人事教育司司长。1958年9月25日，中共中央任命张震球为中国科学技术协会书记处书记。从此，他为科学技术现代化建设奋斗了16个春秋，并当选为第三、第四届全国政协委员。

1974年8月7日张震球在北京逝世。他是功勋卓著的开国将领，勤政廉洁的人民勤务员，威武不屈的广西英豪，广西人民好儿郎。历史将永远铭记他。