民國30年（1941）秋，張家璧受中共的指派，當上了劉集維持會長。11月，他到固鎮(zhèn)偵察敵情，被懷有舊仇的匪首蔡金枝告密，遭到日軍憲兵逮捕。

民國31年（1942）次年初，他奉命打入孫疃集（今屬濉溪縣）偽軍李成伍（原任八路軍獨立團營長）部，并將其家屬帶去作人質。

民國32年（1943），張家璧任三連連長，隨李成伍到袁店集（今屬濉溪縣）新營地，負責把守南門。

民國33年（1944）次年11月～12月，八路軍獨立團決定由張家璧作內應攻打袁店集。然而，李成伍卻在該日午夜12點將張家璧由南門調到西門。凌晨1點八路軍獨立團在地方軍民的配合下，按原計劃包圍了袁店集。張家璧公開鳴槍發(fā)出聯(lián)絡信號，并大開圩門，迎接八路軍。激戰(zhàn)至拂曉，張家璧卻不幸中彈，身負重傷，在送往后方醫(yī)院途中犧牲于宿縣。

1982年5月20日追認他為革命烈士。