民國(guó)30年（1941）秋，張家璧受中共的指派，當(dāng)上了劉集維持會(huì)長(zhǎng)。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(guó)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(dú)立團(tuán)營(yíng)長(zhǎng)）部，并將其家屬帶去作人質(zhì)。

民國(guó)32年（1943），張家璧任三連連長(zhǎng)，隨李成伍到袁店集（今屬濉溪縣）新?tīng)I(yíng)地，負(fù)責(zé)把守南門(mén)。

民國(guó)33年（1944）次年11月～12月，八路軍獨(dú)立團(tuán)決定由張家璧作內(nèi)應(yīng)攻打袁店集。然而，李成伍卻在該日午夜12點(diǎn)將張家璧由南門(mén)調(diào)到西門(mén)。凌晨1點(diǎn)八路軍獨(dú)立團(tuán)在地方軍民的配合下，按原計(jì)劃包圍了袁店集。張家璧公開(kāi)鳴槍發(fā)出聯(lián)絡(luò)信號(hào)，并大開(kāi)圩門(mén)，迎接八路軍。激戰(zhàn)至拂曉，張家璧卻不幸中彈，身負(fù)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(rèn)他為革命烈士。