在紅軍將領中，張琴秋是唯一的女性。雖然鄧穎超、蔡暢、劉英、賀子珍、鍾月林、鄧六金等老大姐也參加了長征，但從事的大多為機要、秘書、及黨團婦女工作，沒有在紅軍作戰部隊中擔任高級職務。1955年授銜時唯一的女將軍李貞，在紅軍時代擔任的最高職務為紅二方面軍政治部組織部副部長。
而在紅軍時期，張琴秋曾擔任過紅四方面軍總政治部主任，成為紅四方面軍的主要領導人之一，而陳賡、陳再道、王宏坤、許世友、王建安、洪學智、王新亭、劉華清等這些威名赫赫的共和國的大將上將們，當時都曾是她的部屬。紅二、四方面軍會師後組成了中共中央西北局，統一領導紅二、四兩個方面軍，張琴秋與朱德、任弼時、張國燾、徐向前、陳昌浩、劉伯承、賀龍、關嚮應等二十位紅軍高級領導人同為西北局委員，也是其中唯一的一位女性。而她的這一職務往往容易被人忽視。
2000年出版的《張國燾傳》，將張琴秋與張國燾、徐向前、陳昌浩、曾中生、傅鍾等人並列為紅四方面軍的主要領導人。由於建國後張琴秋擔任了紡織工業部副部長兼黨組副書記，成為共和國第一代女部長，沒有在部隊工作，所以1955年沒有給她授銜。否則的話，以張琴秋紅軍時代的資歷，是完全可以授中將乃至中將以上的軍銜的。在《星火燎原》編輯部編輯由解放軍出版社1986年出版的介紹我軍各個歷史時期重要將領的《解放軍將領傳》中，張琴秋是其中唯一的女性。權威的《中國軍事大百科全書》，認定張琴秋是紅軍唯一的女將領。建黨80周年前夕，北京一家著名報紙在「80位共產黨員的故事」中，稱張琴秋為“紅軍唯一的女師長”。但這是不準確的，張琴秋並未擔任過其所說的“婦女獨立師”的“師長”，而是“婦女獨立團”的團長。但她後來所擔任的紅四方面軍總政治部主任一職，卻是遠遠高於師長。
從上海大學到莫斯科中山大學，張琴秋走上了革命道路。
1923年夏，張琴秋考取了南京美術專科學校。正巧，黨派沈澤民去南京建立和發展黨組織，兩人於是同行。入學不久，張琴秋由於家庭困難，便輟學回到母校振華女校擔任代課教師。在半年多的代課日子裡，張琴秋開始真正接觸到社會，在生活的道路上邁出了新的一步。她看到了軍閥統治的腐敗、社會的黑暗和人民的痛苦，感到非常茫然。張琴秋把自己鬱積在心中的煩惱和苦悶，全盤寫信告訴了沈澤民。她的直率和富於反抗的見解使沈澤民深為感動，他發現年輕的張琴秋是一位有志向，有理想，善於思考的青年，便多次熱情寫信幫助，並先後寄去《社會科學概論》等許多進步書刊。在沈澤民的幫助下，張琴秋開始接觸到革命思想，努力追求真理與光明。這一時期，他們通信頻繁，感情也日漸升溫。
1924年初，張琴秋辭去母校的代課教師，來到上海，寄宿在沈雁冰家，後考取了上海大學社會學系。上海大學是一所進步的學校，瞿秋白、蔡和森、沈雁冰、俞平伯、張太雷、惲代英、肖楚女等人都是該校的教師。恰巧，沈澤民此時已擔任了上海大學社會學系教授。張琴秋與時任社會學系系主任的瞿秋白的妻子楊之華同為社會學系的同學。1924年4月，經楊之華等人的介紹，張琴秋加入了中國共產主義青年團，並於同年11月轉為中共黨員，成為我黨最早的女黨員之一。
在長期的革命鬥爭中，張琴秋與沈澤民結下了深厚的情誼。1925年11月，張琴秋與沈澤民舉行了新式文明的婚禮。婚後他們與沈雁冰夫婦、瞿秋白夫婦比鄰而居，度過了一段非常愉快的生活。
1925年11月，在黨組織的安排下，張琴秋與張聞天、王稼祥、烏蘭夫、伍修權、孫冶方等一百多人來到莫斯科中山大學留學。1926年春，沈澤民隨劉少奇率領的中國職工代表團來莫斯科出席國際職工大會，會後也留在莫斯科中山大學學習。1926年5月，張琴秋生下了女兒張瑪婭。由於生孩子，張琴秋留了一級，與博古、楊尚昆、李伯昭（楊尚昆的夫人）等成為同學。
1904年11月15日，張琴秋出生於浙江桐鄉縣石門鎮的一戶小康人家。1912至1920年，張琴秋一直就讀於石門振華女校。在這裏，張琴秋結識了她的小學同學孔德。從振華女校畢業後，張琴秋先後到杭州女子師範學校和蔡元培創辦的上海愛國女校讀書。在上海讀書期間，張琴秋經常去看望也在上海的孔德，很自然地認識了孔德的丈夫沈雁冰（茅盾），接著也認識了沈雁冰的弟弟沈澤民。早在1921年4月，沈澤民就經沈雁冰介紹，加入了上海共產主義小組，是我黨最早的黨員之一。
1930年春，莫斯科中山大學停辦，學生回國分配工作。張琴秋和沈澤民也都回國。為了不影響工作，他們毅然決定把孩子留在莫斯科的國際兒童醫院。在1931年1月7日舉行的中共六屆四中全會上，尚未認清王明真實面目並支持王明的沈澤民當選為中央委員。
會後，沈澤民被剛取得中央實際領導權的王明任命為中央宣傳部部長。不久，為貫徹六屆四中全會精神，王明派沈澤民作為中央代表，並擔任直接對中央政治局負責的中共中央鄂豫皖分局書記。但不久，在黨內資歷很深、見風使舵投靠王明的張國燾被王明任命為中央代表、鄂豫皖分局書記兼軍委主席，沈澤民改任鄂豫皖分局常委兼鄂豫皖省委書記。
初到鄂豫皖蘇區的張琴秋每天早上總是第一個來到操場，一身戎裝，英姿勃勃。
在去鄂豫皖根據地的路上，張琴秋和沈澤民化裝成鉅賈夫婦。一個是西裝革履的瀟洒闊老闆，一個是雍容華貴的闊太太。1931年5月上旬，他們來到鄂豫皖蘇區的中心金家寨。在鄂豫皖蘇區，張琴秋任培養幹部彭（湃）楊（殷）軍事政治學校政治部主任。張琴秋化裝剛來到鄂豫皖蘇區時，大家都說沈澤民帶來一位漂亮的夫人，對這個洋學生出身的女人能否當好軍校政治部主任還有懷疑。
但每天早上軍號一響，張琴秋總是第一個來到操場，腰束皮帶，斜掛短槍，英姿勃勃。當時紅軍女戰士屈指可數，而女指揮員就更是鳳毛麟角了。張琴秋能以非常標準的軍人姿態和響亮的口令使大家感到驚嘆。進行政治動員時，她豐富的政治理論知識和雄辯的口才更令人信服。早在莫斯科中山大學時，張琴秋便預見到回國可能帶兵，她不僅在校內的隊列訓練中非常認真，還同男人一樣在夏季去搞野戰演練，從摸爬滾打一直學到連、營、團的戰術指揮。
到了1932年秋，在蔣介石二十萬大軍的「圍剿」下，鄂豫皖蘇區第四次反「圍剿」失敗。在決定紅軍的行動方針的黃柴畈會議上，張國燾、徐向前、陳昌浩等領導人都贊成紅軍主力跳出鄂豫皖根據地，越過平漢線，跳出敵人的包圍圈，伺機殲敵後再返回根據地。但沈澤民卻不願走，主張分散打游擊，表示要留下來堅持鬥爭。他說：“我是蘇區的省委書記，我的崗位在蘇區，我不能離開我的崗位。我的職責是和蘇區人民在一起，堅持武裝鬥爭，保衛蘇區，保衛革命勝利果實。”沈澤民受王明的影響，思想較「左」，對工作滿腔熱情，卻缺乏領導經驗和軍事鬥爭經驗。徐向前後來在自己的回憶錄《歷史的回顧》中談到沈澤民時說：“他是沈雁冰同志的弟弟，在莫斯科中山大學學習，工作熱情積極，是個好同志，但在軍事上一竅不通，又缺乏領導經驗”；“一些領導同志害了‘左’派幼稚玻像沈澤民同志是好人，但‘左’得很。”
在沈澤民的堅持下，張國燾最後同意他留在鄂豫皖根據地堅持鬥爭。此時已擔任七十三師政治部主任（師長為後來成為共和國大將的王樹聲）的張琴秋隨大部隊轉移。由於長期的勞累，而營養又不良，沈澤民的肺病複發了。經常吐血不止，這讓張琴秋非常擔心。大部隊轉移前，張琴秋與沈澤民依依惜別，成了他們一生中見的最後一面。張琴秋要沈澤民先去上海治療肺病，茅盾也這樣說，但沈澤民不肯離開蘇區。主力紅軍轉移後，在敵人的嚴密「圍剿」下，留守部隊的處境十分艱難。沈澤民又感染上了瘧疾，生命垂危。1933年11月30日，沈澤民病逝，享年33歲。
1963年4月15日，沈澤民的遷葬追悼儀式在湖北紅安隆重舉行。張琴秋攜女兒瑪婭參加了遷葬儀式。抱著沈澤民的墓碑，張琴秋不禁潸然淚下。在回顧沈澤民時，張琴秋曾深情地說：「澤民同志是我一生中的良師益友。通過他，使我找到了黨。從此，把我引上了革命道路，救出了我這條溫柔的、又好似迷途的羔羊。否則，像我這樣的人，至多不過當一名賢妻良母罷了。沒有黨的引導和幫助，決不會走上革命道路。這是我永遠也忘懷不了的。」
出任紅四方面軍總政治部主任
1932年11月間，在紅四方面軍翻越巍巍秦嶺，進入關中平原前夕，張琴秋被正式任命為紅四方面軍總政治部主任。這也是土地革命時期乃至整個戰爭年代，女戰士在我黨軍隊中所擔任的最高職務。從這個意義上說，稱張琴秋為紅軍唯一的女將領毫不為過。徐向前在《歷史的回顧》中談到張琴秋的政治工作時說：「張琴秋同志任方面軍總政治部主任（原為七十三師政治部主任），沿途開展政治宣傳工作認真積極，起了很大的作用。」
紅四方面軍主力撤離鄂豫皖長途西進轉移，無疑是一個重大行動。張國燾卻以保密為由，事先既不在領導層中研究商討，進行中又不向指戰員解釋。他的這種家長式作風引起了廣大指戰員的極大不滿。同時，指戰員們都希望儘快結束這種無根據地的盲目流動。12月初，當部隊西行至陝南城固縣小河口鎮停下來以後，各種意見都出來了。紅四軍政委余篤三和四方面軍總部的幹部王振華、朱光等私下醞釀著，要到中央告張國燾的狀。一天，張琴秋與曠繼勛、余篤三、劉杞、王振華、朱光等幾個人便請教威信很高的鄂豫皖根據地領導人曾中生。曾中生很理智，說向中央反映情況固然好，可江西距此遙遙幾千里，怎麼個去法？況且，即使到了中央，中央會不會聽，還是個未知數。鑒於此，曾中生建議不如寫一份意見書，由他送張國燾。大家覺得這是個好辦法。於是，曾中生根據大家的意見，寫了份材料，準備交給張國燾。同時，大家又推舉張琴秋去做紅四方面軍總政委陳昌浩的工作，以爭取得到他的支持，畢竟他們是莫斯科中山大學的同學，關係較為密切。張琴秋將大家的意見向陳昌浩說了以後，陳昌浩立即報告了張國燾。
張國燾得知這一情況後，為了應付這些同志的要求並緩和部隊的不滿情緒，於12月8日在小河口召開了師以上幹部會。會上，張琴秋和到會的其他同志，都對張國燾的軍閥主義和家長式作風提出嚴肅的批評。並要求立即停止向西轉移，迅速在川陝鄂一帶創建根據地，儘快把今後的行動方針告訴中央。張國燾對提意見的同志懷恨在心，伺機打擊報復。
在廣大指戰員的浴血奮戰下，紅軍以勢如破竹之勢挺進川北，建立了川陝革命根據地，革命形勢有了很大的好轉。張國燾對於在小河口會議上給他提過意見的人卻一直懷恨在心，此時他認為打擊報復的時機已經到來，開始大規模的「肅反」運動，陸續將曾中生、余篤三、曠繼勛等人殺害。張國燾一天突然找張琴秋談話，要她揭發曾中生等人的“右派”活動，並交代與他們的關係。張琴秋實事求是地談了小河口給張國燾提意見一事的經過，在《我的聲明書》中說：“我曾經同李特同志談國，我們總覺得這樣將部隊開跑，領導上總是不正確的。”張國燾見她態度強硬，拒不認錯，於1933年春撤了張琴秋紅四方面軍總政治部主任的職務，派她到紅江縣（今通江的涪陽壩）擔任縣委書記。她也是川陝蘇區的第一位女縣委書記。當時，有不少人都為張琴秋的撤職而不平。但她卻剛正不阿，對於張國燾的打擊，從不屈服。她胸懷寬廣，一切以大局為重，她認為只要是黨的工作，幹啥都行。她接到通知後，二話沒說，打起背包就走上了新的崗位。
1933年夏，張琴秋從紅江縣委調任紅四方面軍總醫院政治部主任。當部隊離開通江、巴中、南江一帶北上時，張琴秋帶領五百名女戰士，擔任護送三百名紅軍傷員的任務。在苦草壩附近時，她們遭到了軍閥田頌堯一個團的襲擊。在敵眾我寡的情況下，她指揮戰士們沉著應戰，打得敵軍暈頭轉向，敵人還誤認為是遇上了紅軍主力。張琴秋抓緊時機，向敵人展開強有力的政治攻勢，組織大家向川軍的士兵喊話。川軍士兵們紛紛調轉槍口，產生嘩變，將川軍營以上軍官們捆了起來，投降了紅軍。捷報很快傳遍了紅四方面軍和根據地。從此，「五百農婦繳一團白軍的槍」，及“女將軍張琴秋指揮如神”的故事在根據地廣為傳頌。
1934年3月，在反敵人「六路圍攻」勝利不久，張琴秋被正式調到紅四方面軍中著名的婦女獨立團擔任團長兼政委。這支“娘子軍”從團長、政委一直到普通士兵，都是清一色的女子。她們都親切地稱張琴秋為“琴秋姐”。在紅軍三個方面軍中，以四方面軍中的女戰士最多。婦女獨立團全團上下的平均年齡不過20歲，連以上幹部，都是“老革命”，到了該結婚的年齡，四方面軍的高級指揮員於是成了她們青睞的對象。總指揮徐向前在妻子程訓宣被張國燾在「肅反」中殺害了，此後便是孑然一身，而單身的高級領導人當時是很少的。有的女幹部借彙報工作的機會，都喜歡在徐向前面前多呆一會。但他總是一副嚴肅的面孔，只談工作，不講閑話，女幹部們吃了閉門羹，只好悻悻離去，對徐向前敬而遠之。婦女團中唯有一人敢和徐向前說笑幾句，她就是川北人稱為“張大腳”的張琴秋。
徐向前說張琴秋是一位「文武都行，不怕天，不怕地的女傑」。婦女團直屬方面軍總部指揮，張琴秋任團長兼政委期間，常常向總指揮徐向前彙報婦女獨立團的工作、生活情況。有一次她彙報說：“有些幹部愛往婦女團轉，想是找老婆哩。”徐向前問她該怎麼辦？張琴秋無奈地說：“我沒辦法，婚姻自由嘛！”徐向前一聽就急了：“沒辦法？你那團是戰鬥隊，不是老婆預備隊。婦女團應作個規定，不准談情說愛，不准男同志去團里亂串，不准結婚，不准……”徐向前接連說出幾個“不准”。但張琴秋卻不怕這位女幹部敬而遠之的總指揮，與他辯論起來，說革命包括婦女徹底解放，女人最大的追求是婚姻自由，不准結婚可以說，不准談情說愛不妥。徐向前說軍人與老百姓、與地方工作的婦女不同，硬是沒那麼多的自由。從嚴治軍，才有戰鬥力。張琴秋提出說士兵不准結婚，幹部結婚可加年齡限制，大齡的可以，年小的不可以。徐向前沒有聽取張琴秋的意見，最後一錘定音：“婦女團內一律都不准結婚，凡要求結婚的，調出婦女團。”
西路軍失敗後張琴秋被俘，後經黨中央營救出獄回到延安。
1936年7月，在紅四方面軍第三次過草地之前，張琴秋與紅四方面軍總政委陳昌浩結婚。1936年10月，紅四方面軍一部兩萬餘人組成西路軍，進入甘肅河西走廊。已懷孕的張琴秋作為西路軍組織部長，擔負著繁重的幹部調配工作。不久，擔任西路軍軍政委員會主席的陳昌浩要西路軍政治部主任李卓然把張琴秋送到西路軍總醫院去，以使她安全分娩。
由於敵眾我寡，西路軍雖英勇殺敵，但仍難以擺脫失敗的命運。1937年3月14日，陳昌浩在甘肅石窩山南麓主持召開了西路軍軍政委員會的最後一次會議，包括張琴秋在內的二十多位師團級幹部參加。陳昌浩宣佈：軍政會決定西路軍軍政委員會主席陳昌浩和西路軍軍政委員會副主席徐向前兩位首長離開部隊，突圍回陝北延安，向黨中央彙報，由李先念、李卓然等負責指揮西路軍余部突圍。當晚，陳昌浩和徐向前悄然離開了部隊。臨別時，鑒於西路軍失敗，陳昌浩心情十分沉重，他沒有與張琴秋說什麼話。
張琴秋在分散突圍中被俘，「馬家軍」審訊她時，戰友怕她那南方口音暴露身份，搶著替她回答說叫苟秀英，四川人，45歲，伙夫。就這樣，張琴秋在戰友的掩護下，暫時躲過了劫難，被押送到西寧羊毛廠做苦工。但不久，因叛徒告密，張琴秋的身份暴露了。當敵人知道她原來就是早已聞名的紅軍女將領張琴秋時，頓時欣喜若狂，感到“立大功”的時機已經到來，立即派人悄悄地把她和其他兩位女戰士一道押送南京邀賞。
1937年8月，張琴秋被押解到南京，關在「首都反省院」。不久，參加國共談判的周恩來經與敵人交涉，將張琴秋等一大批幹部接出獄。10月，經歷劫難後的張琴秋回到了延安。回到延安，張琴秋猶如久離母親的孩子回到母親的懷抱，倍感到黨的親切、組織的溫暖。她看到延安蓬勃發展的革命形勢，激動得熱淚盈眶，迫不及待地向組織要求工作。
在張琴秋的多次請求下，她被安排到中央黨校進行短期的學習。1938年春學習結束後，她被分配到安吳堡青年訓練班任生活指導處主任，後調抗大女生大隊任大隊長。在抗大女生大隊期間，張琴秋管理著五個分隊的七八百人的學習、訓練和生活。當時延安經常遭日軍飛機的轟炸。女生大隊地處清涼山，山高目標顯，時刻都有遭到敵人空襲的可能。張琴秋沉著果斷，以她多年豐富的組織領導經驗，在短時間內作出了巧妙而周密的安排。每天一大早，她就指揮各分隊學員帶上乾糧，分散到事先劃分好的山溝中去上課。等到太陽落山時，響亮的號聲又召喚她們回到學校住地。這麼大一支隊伍被她安排得有條不紊，保證了大家的安全和學習、訓練的正常進行。
不久，張琴秋又調到王明兼任校長的中國女子大學任教育長。1939年「三八」婦女節紀念大會上，毛澤東倡導建立女子大學，並個人捐贈300元錢作為女大的籌建資金。張琴秋不僅是個經驗豐富的組織領導者、訓練有素的軍事教官，而且也是個出色的教育行家。在校黨委的領導下，張琴秋充分調動全校教職員工的積極性，和教師們一起安排制定教學計劃。為保證教學計劃的順利執行，她除自己兼課外，還在百忙中抽時間深入課堂聽課，收集意見，並及時將意見轉達給教師，使女大的教學質量不斷提高，受到同學們的好評。
陳昌浩赴蘇聯後，張琴秋熱情接待陳昌浩的原配妻子劉秀貞；在和陳昌浩的婚姻名存實亡後，張琴秋與紅四方面軍的老戰友蘇井觀結婚。
陳昌浩在西路軍失敗後，輾轉回到自己的故鄉武漢，後來回到延安，在中宣部當了一名普通的科長，同時在中央黨校和陝北公學兼課。在延安，他們夫妻團聚了。每逢周末，張琴秋就到陳昌浩那裏，並悉心照料著陳昌浩與前妻劉秀貞的小兒子陳祖濤。陳昌浩過去的老部下王樹聲、李先念、李天煥等，這時也在延安馬列學院學習，節假日也常到陳昌浩居住的窯洞裏去看他和張琴秋。
由於過度勞累，陳昌浩的胃病複發，久治不愈，在缺醫少葯的延安無法根治。1939年7月10日，周恩來騎馬時造成右臂粉碎性骨折，中共中央於8月20日作出決定，送周恩來去蘇聯醫治。同時毛澤東也批准陳昌浩可以攜陳祖濤一同去蘇聯治玻8月27日，周恩來、陳昌浩、原共產國際軍事顧問李德以及周恩來的養女孫維世、陳昌浩之子陳祖濤、高崗之子高毅、陳伯達之子陳小達在延安機場登上了一架道格拉斯飛機。張琴秋也到機場為陳昌浩送行，兩人依依惜別。
在對待陳昌浩的前妻劉秀貞及其孩子的問題上，張琴秋的做法受到人們的高度讚揚。抗日戰爭爆發後，劉秀貞帶著長子陳祖澤經重慶千里迢迢奔赴延安，但此時陳昌浩已去蘇聯。在舉目無親的情況下，他們找到了張琴秋碰碰運氣。面臨這種尷尬情況，張琴秋表現出了高尚的人格。熱情的她對倍感失落的劉秀貞的生活作了妥善的安排，還將陳昌浩臨行前給劉秀貞的一封信讀給她聽，大意是對劉秀貞說：謝謝你千里迢迢帶著孩子來延安，我又不在此地，實在對不起你了。
希望你好好聽琴秋的話，安心學習文化，以準備將來搞好抗日工作。
在張琴秋的幫助下，劉秀貞很快就辦理了入伍手續，先在延安幹部子女保育院工作，後又安排在保育小學工作。在張琴秋的幫助下，努力學習文化與政治，進步很快，於1941年加入中國共產黨，不僅成了一名光榮的抗日戰士，也成了一名光榮的中共黨員。劉秀貞與張琴秋親如姐妹般地相處著，坦誠相見，相敬如賓。延安的工作是緊張的，生活也是艱苦的。她們白天忙完各自的工作後，晚上還要聚在一起，點起油燈，自己動手捻毛線，常常是邊捻邊談，直到夜深。如此以往，不但豐富了日常生活的內容，也加深了相互的了解。張琴秋常常是主動地向劉秀貞談自己的身世和經歷，使劉秀貞又感動又欽佩。
有一天，張琴秋突然對劉秀貞說：「你和昌浩是結髮夫妻，感情也很好，又有兩個孩子，過去是革命與戰爭使你們分離了；現在我應該退出來，讓你們團圓。」她的話講得平靜、誠懇而又真摯。
劉秀貞聽了，連忙答道：「那不行！我沒有文化，又沒有做工作的本領，完全不能幫助昌浩工作；你和我不同，你有文化和工作經驗，你過去幫助過他工作，今後還可能幫助他工作。你們的結合才是般配的，退出的應該是我，而不是你。琴秋呀琴秋，快別這樣說了，你若再這樣說，那就是趕我快點走。」劉秀貞也說得十分坦誠。
張琴秋聽後，不禁為劉秀貞的聰明、果斷和坦率感到深為佩服。一道棘手的婚姻難題，被劉秀貞的一席話輕而易舉地化解了。這時，張琴秋才鼓起勇氣向劉秀貞轉述陳昌浩臨走時留下的話：「我要去治病，不能見劉秀貞了。她幫我把兩個孩子撫養大了，我永遠是感激她的。現在已成了這個局面（指他與劉、張間的婚姻關係），只有請組織上幫助解決吧！」
談到這個問題，劉秀貞後來也說：「昌浩遇到了困難，我要幫助他，也只有我才能幫助他擺脫困境。」不久，在組織的幫助下，劉秀貞正式解除了她與陳昌浩的婚姻關係。就這樣，一場歷史遺留下來的婚姻難題，在張琴秋、劉秀貞這兩個女人的相互理解與信任中，妥善地解決了。劉秀貞後來與紅四方面軍的老戰士周益結了婚。周益懷著對老首長陳昌浩的崇敬與熱愛的樸素階級感情，默默地擔負起照顧劉秀貞生活與撫養陳昌浩後代子孫的責任。？
在陳昌浩去蘇聯治病並由於蘇德戰爭的爆發而無法回國不得不長期滯留蘇聯後，他與張琴秋的婚姻便名存實亡，組織上也同意了張琴秋提出的與陳昌浩解除婚姻關係的要求。1943年春，經中共中央組織部批准，張琴秋與紅四方面軍的老戰友蘇井觀結為夫妻。蘇井觀在鄂豫皖蘇區時曾擔任紅四方面軍總醫院院長。
西路軍在河西走廊兵敗後，他隨李先念指揮的一支游擊支隊衝破敵人的重圍，到達新疆星星峽，被奉黨中央指示來接他們的陳雲接到新疆的迪化（今烏魯木齊）。1941年蘇井觀回延安以後，他和張琴秋之間的關係日益密切。每逢節假日，蘇井觀都要派警衛員陳明鏡牽著馬，去把張琴秋接到柳樹店陝甘寧晉綏五省聯防軍衛生部來相會。
他們的婚禮在蘇井觀居住的窯洞裏舉行。徐向前和當年紅四方面軍的許多老戰友都趕來向他們慶賀。新房的牆壁上張貼著原紅四方面軍老戰友撰寫的一副對聯：「兩位老傢伙，一對新夫妻。」這時蘇井觀已經三十八歲了，而“新娘”張琴秋還比他大一歲，都已不再年輕。與蘇井觀、張琴秋交往很深的周恩來、鄧穎超夫婦因在重慶而未能參加他們的婚禮。1943年7月，周恩來、鄧穎超由重慶回到延安以後，在當時延安的一家飯館裏宴請了蘇井觀和張琴秋，向他們表示慶賀。周恩來與蘇井觀頻頻舉杯敬酒，顯得很高興。顯然，對於他們的婚事，周恩來感到很滿意。
新中國成立後，張琴秋擔任紡織工業部黨組副書記、副部長。丈夫蘇井觀則擔任衛生部副部長。夫妻兩人都是部級領導，這在當時還是鳳毛麟角的。
1958年，在極「左」思潮的影響下，許多地區的紡織廠出現了片面強調產量，生產質量大大下降，消耗成倍增加，各種事故不斷出現，企業管理十分混亂的現象。針對這些問題，1958年和1959年，紡織工業部責成張琴秋先後在青島、西安主持召開了兩個全國性的會議，全面地貫徹黨中央關於“多快好時的方針，否定了那種只要“多快”，不要“好時和只講拚命，不尊重科學的做法。當時，反右傾的浪潮已在全國掀起，一些好心人在會下悄悄地勸她說：“張副部長，過得去就算了吧！這些事又不只是我們一個部里有，你沒看現時的形勢，你這樣做不怕別人反你的右傾嗎？”張琴秋嚴肅說：“我理解同志們的好意，但我不能不講，因為我們是共產黨的幹部，什麼時候都要實事求是，堅持原則，要對黨和人民負責。”她這一席從心底里迸發出來的肺腑之言，深深地打動了大家的心，一致表示擁護張琴秋的意見。
張琴秋是黨和國家的高級幹部，但她從不以領導自居。1953年，她率領紡織工業代表團去蘇聯訪問，翻譯人員不夠，她就主動給隨她出訪的工程技術人員當翻譯。回國後，「部長當翻譯」一事於是傳為美談。1960年，張琴秋到上海國棉二廠蹲點，時值國家經濟困難時期，廠方考慮到她的身體和工作，把她安排到生活上有所照顧的高級賓館住宿。她堅決謝絕了人們的好意，搬回廠里和大家住在一起，同喝一樣的醬油開水，同啃一樣的糠窩窩頭。就連在她家裏工作多年的炊事員李師傅和徐阿姨，回憶起在張琴秋身邊工作的那些日子時，也十分感慨地講道：“張副部長對人太好了，不僅自己把我們當成親兄弟姐妹，而且，還經常教育孩子們要尊敬我們，幫助我們幹活。和張副部長相處這麼些年，從沒見她跟我們紅過一次臉，她給我們留下的全是親切和溫暖。”
張琴秋的晚年生活與蒙冤而死
1952年4月，滯留蘇聯十餘年的陳昌浩攜蘇聯妻子格蘭娜及幼子陳祖莫回到北京。劉少奇代表黨中央到北京火車站迎接。處於革命友誼的考慮，時任解放軍總參謀長的徐向前在自己的寓所宴請陳昌浩夫婦。張琴秋與蘇井觀夫婦二人，以及其他紅四方面軍的老同志也在座。昔日在紅四方面軍時，陳昌浩頗受張國燾器重，是張國燾之下的二號人物，從紅四方面軍1931年成立時起便一直擔任總政委，位高權重，可謂叱吒風雲。但如今，面對已是共和國將軍與部長的昔日的部屬，地位已於昔日有天壤之別的陳昌浩一一拱手，以示歉意。見到張琴秋時，陳昌浩握手時連聲說道：「琴秋，是我使你受苦了！我對不起你！」回國之後的陳昌浩位置尷尬，工作遲遲得不到解決。閑來無事，陳昌浩便經常去張琴秋家串門。
張琴秋和蘇井觀總是以禮相待，並將陳昌浩關於自己工作的想法告訴了中央。
蘇井觀、張琴秋夫婦定居北京以後，相敬相愛，過了一段十分美滿幸福的生活。50年代，張琴秋在填寫幹部登記表「家庭人口」一欄時，說她有四個女兒，即張瑪婭、她妹妹張蘭的女兒張克寧、蘇井觀哥哥的女兒蘇玉雪、蘇桂芳。在四個女兒中，最受張琴秋夫婦寵愛的是張瑪婭。張瑪婭是在蘇聯長大的，養成了許多外國人的習慣，如喜歡游泳、滑冰、打獵和聽古典音樂。對於張琴秋來說，張瑪婭不只是自己的親生女兒，還因為她從小沒有得到過母愛。而作為母親，在女兒面前，張琴秋不免有一種內疚感，因此總想在日常生活中設法加以補償。張瑪婭的第一個孩子出生後，老倆口真是樂不可支。小外孫女成了家中的寶貝，一下班回家，他們二人就爭著抱。
張琴秋與蘇井觀的感情十分融洽。都已年過半百的他們還經常手拉著手，在院子裏散步、聊天，或者緊挨著坐在沙發上談笑。心情愉快時，張琴秋還要蘇井觀和她一起放開嗓子唱歌。張琴秋遇到什麼不愉快的事，經過蘇井觀幾句話的開導，也就如釋重負似的，心情變得愉快起來。張琴秋對蘇井觀的業務能力很推崇。她常對孩子們說：「你們長大了，別學我，要學你們的爸爸，掌握一門專業知識。你們看你們的爸爸，參加革命以前，就是一個合格的醫生。現在，他當衛生部副部長，就比我在紡織工業部工作輕鬆得多，貢獻也大得多。」
1964年5月26日，蘇井觀病逝。張琴秋與他在一起生活了二十多年，為寄託自己的哀思，她剋制著悲痛，拿起筆來，寫了一篇悼念蘇井觀的文章，發表在《人民日報》上。張琴秋在悼念蘇井觀的文章中，曾寫過這樣一段話：“井觀同志的革命樂觀主義精神，對我影響很深。二十多年來，我從未看到他愁眉苦瞼過。
什麼艱難困苦，他都能忍受得祝別人有苦惱，經過他的開導，往往如釋重負，心情變得愉快起來。”此後，每年清明節，張琴秋都要帶著一家人去八寶山革命公墓，在蘇井觀的骨灰盒前獻上一束鮮花。
張琴秋在紡織工業部工作了近二十年，她把自己的後半生貢獻給了社會主義建設事業，為祖國的紡織工業作出了重要貢獻。但就是這樣一位為中國革命出生入死，為社會主義建設事業嘔心瀝血的女將軍、女部長，沒有死在敵人的屠刀下，最後卻被林彪、江青一伙人的殘酷迫害致死。張琴秋是「二十八個半布爾什維克」之一，又曾是陳昌浩的妻子，西路軍失敗後還被俘過，尤其是發生在50年代初期的一件事，更使她蒙受不白之冤。有一次，張琴秋聽毛澤東作的內部報告。當毛澤東講到“有些人‘夜郎自大、好大喜功’”時，張琴秋就順手把這八個字寫在自己筆記本扉頁毛澤東像的上邊。沒想到“文革”期間，張琴秋就因此被定為「反黨分子」。康生主抓張琴秋的案子，逼迫張琴秋交代她與王明、李立三、陳昌浩等長期旅居蘇聯的中共重要領導人的關係。
張琴秋被定為「反黨分子」而受迫害致死後，「四人幫」中的某個成員說：“張琴秋生的女兒，絕不會是好人”。這樣，張琴秋唯一的親生女兒張瑪婭在母親去世的第二天，就和丈夫一同被分別關押起來，進行隔離審查。張瑪婭被折磨得神經錯亂，聽覺失常。1976年，張瑪婭說：“廣大群眾到天安門送花圈悼念敬愛的周總理有什麼不對？！”就因為這一句話，張瑪婭遭受了更大的迫害，最後被迫服了大量的安眠藥而死。
粉碎「四人幫」以後，張琴秋得以平反昭雪。1979年6月23日，黨中央為張琴秋舉行了隆重的追悼大會。李先念、王震、余秋里、陳錫聯、胡耀邦、徐向前等黨和國家領導人參加了追悼會，徐向前元帥親自主持了追悼會。經黨中央審定的悼詞給予張琴秋以很高的評價：“無論在艱苦的戰爭年代，還是在社會主義革命和建設時期，她都是勤勤懇懇，兢兢業業，忘我地工作，為共產主義事業，貢獻了自己的一切。她的一生是革命的一生，戰鬥的一生，全心全意為人民服務的一生。”紡織工業戰線的老同志，大別山、大巴山、祁連山等老區的人民，都沒有忘記張琴秋，紛紛緬懷她。張琴秋雖然去世了，但她的英名卻深深地留在人們的心中。
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