1931年秋末，張經武離開上海，到達中央革命根據地瑞金，從此，便在毛主席的上司下從事革命武裝鬥争。1932年，他擔任了紅軍軍事教導團團長。後曆任廣昌基地司令員、軍委直轄教導師師長、軍委第二野戰縱隊參謀長、陝甘支隊第三縱隊參謀長等職。
1936 年冬天，毛主席派張經武以軍事聯絡官身份前往河北，會晤冀察政務委員會委員長兼河北省政府主席宋哲元，宣傳中共聯合抗日的主張，并負責華北聯絡局的統戰工作。
牢記毛主席教導和囑托的張經武，立即動身，前往河北。在張經武的說服下，宋哲元對日本侵略者的态度有所轉變，"七·七"事變後，終于奮起抵抗日軍。
張經武在河北的工作使毛主席很是滿意。抗戰全面爆發後的第二天，毛主席決定再派張經武以軍事聯絡官的身份，前往濟南會晤韓複榘，争取他的第三集團軍參加抗日。此時的韓複榘，正像熱鍋上的螞蟻，面臨前後受夾、敵強自弱的處境，感到束手無策。張經武的到來，使韓從苦惱中解脫過來，他曾對部下說："要講抗日救國，共産黨是最堅決的，這股力量不可低估。眼下，我們正好借此壯我聲勢。"張經武不辱使命，經過艱苦工作，終于使韓複集同紅軍達成聯合抗日的協定。
此後，張經武又調回延安，曆任陝甘甯留守兵團副司令員、陝甘甯晉綏聯防司令部參謀長、西北軍區參謀長、西安市警備司令部司令員等職。
1949年 10 月，全國除西藏、台灣以外，均已解放。是以，解放西藏，實作祖國大陸統一，就成了當時國家最迫切的任務之一。毛主席從國内外形勢和西藏的特點出發，确定了和平解放西藏的方針。1951年4月，中央人民政府派李維漢為全權首席代表，張經武、張國華、孫志遠為代表，開始和西藏代表進行談判。經過 20多天的協商談判雙方在友好團結的基礎上，圓滿達成了《關于和平解放西藏辦法的協定》，并于5月23日在北京正式簽字。當日下午，毛主席在接見張經武等談判代表時高興地說："好哇，你們辦了一件大事，這是一個勝利，但這隻是第一步，下一步實作協定，還要靠你們努力。"
第二天，毛主席設宴慶祝協定勝利簽訂，張經武出席了宴會。
然而，協定剛剛簽訂，以達紮攝政為首的一小撮親帝國主義分子，勾結帝國主義，将達賴喇嘛挾持到亞東，陰謀把他帶到國外，想以此對中央政府施加壓力，搞亂西藏局勢，阻撓西藏和平解放。
毛主席及時分析了西藏地區緊迫的形勢，審時度勢，決定派張經武擔任中央人民政府駐西藏代表，迅速趕赴亞東，動員達賴回到拉薩。張經武行前，毛主席在中南海豐澤園專門接見了他，與他長談直到深夜。
當張經武告辭時，毛主席一改對黨内同志不送不迎的習慣，一直送張經武走出大門，并親切地囑咐說："經武同志，注意工作方法，統戰上層，愛國一家，相信你能說服達賴回拉薩。"
1951年 6 月 13 日，張經武帶着毛主席給達賴喇嘛的親筆信同18 軍聯絡部部長樂于泓、藏語翻譯彭哲等随行人員，踏上了漫長的路途。西藏氣候惡劣，環境艱苦，沿途空氣稀薄，風沙又大。由印度噶倫堡到西藏亞東，道路陡峭，騎馬難行，張經武一行隻得徒步翻山。
7 月14日，經過一個多月的艱苦跋涉，張經武一行途徑香港、印度、錫金，終于趕到亞東。張經武來到達賴住地東噶寺，轉交了毛主席的親筆信與和平協定抄本，毛主席在信中充分肯定了達賴親政以後"開始改變以往的态度，"派代表來北京談判"是完全正确的"。指出："協定是符合于西藏民族和西藏人民的利益的，同時符合于全中國各族人民的利益。從此，西藏地方政府和西藏人民在偉大祖國大家庭中，在中央人民政府統一上司下，得以永遠擺脫帝國主義的羁絆和異民族的壓迫，站起來，為西藏人民的事業而努力。我希望你和你上司的西藏地方政府認真地實行關于和平解放西藏辦法的協定，盡力協助人民解放軍和平開進西藏地區"。達賴看完毛主席的親筆信件，雙手合掌問毛主席身體健康。
這時，張經武就勢對達賴說："你親自派代表到北京談判，簽訂了和平解放西藏辦法的協定，對于這種愛國态度，毛主席非常贊賞。"
接着，張經武解釋了協定精神和簽訂協定的經過，并反複闡明了中國共産黨的民族政策，通過張經武耐心說服，達賴表示 22 日就動身回拉薩。并于臨行前專門緻電毛主席報告行期，表示要召開全體官員大會，研究執行協定事宜。8 月17 日，達賴喇嘛回到拉薩，張經武主持了隆重的歡迎儀式。9月 28日，張經武前往達賴夏宮羅布林卡，代表毛主席向達賴贈送禮品，并就貫徹執行"協定"、歡迎班禅額爾德尼回藏、派特邀代表參加全國政協會議等問題進行了商談。會談結束後，10 月 24 日，達賴終于以西藏地方政府和他個人的名義，向毛主席發出了緻敬電，表示擁護協定。
此後，張經武遵照毛主席的訓示精神，大力做上層人士的統戰工作，并對下層僧侶群衆發放布施，很快就得到了各界人士的支援，在西藏立穩了腳跟。戰政策和宗教政策，要求達賴盡快傳回拉薩，團結一緻，實作協定。
1952年1月，潛伏在西藏的濁流喧嚣着，在3平方公裡的拉薩城内驟然雲集，陰霾騰升，遮蔽了西藏的天空。
西藏地方政府和農奴主階層中的反動上層分子，對"十七條協定"開始了由暗到明的公開反對和破壞執行。他們為了維護"美妙而神聖"的農奴制度，千方百計地阻止西藏進行必要的社會改革，盡管這些改革是極為穩妥和謹慎的。
1 月13 日，魯康娃召集西藏地方政府的官員，在原"外交局"二樓開會。會上，反動分子狂妄宣稱要"采取武裝行動，把解放軍趕跑。"會後第 3天，他們非法組織的"人民會議"即宣布成立，随即開始在拉薩發動零星武裝騷亂，公開提出反對成立西藏軍政委員會，反對改編藏軍。一時間，在西藏剛剛初升的曙光面前，出現了濃厚的陰影。
3 月 31 日清晨，形勢在難以意料中突然惡化。"人民會議"以請願為名，策動糾集 3000 多人，包圍了阿沛·阿旺晉美等上層愛國人士的住宅，同時，也突然包圍了中央人民政府駐西藏全權代表張經武的辦公處，并在四周屋頂架起機槍。市區秩序陷入極端混亂，市民人心惶惶，商店鋪面紛紛關閉……
一夥脅從分子，荷槍實彈，殺氣騰騰，布滿街頭，他們派出所謂"人民代表"沖擊阿沛住宅，狂呼亂喊，并圍攻張經武，提出"解放軍撤出西藏"，"西藏的制度不能改變"等項要求，強迫張經武立即做出答複。
4月2 日早晨，"人民會議"代表 100 多人，照常在布達拉宮前集會，通過反動宣言，聲稱："不達目的誓不罷休。"會後大批武裝分子湧上街頭，繼續包圍阿沛·阿旺晉美以及中央代表的駐地。同時，藏軍開始在布達拉宮前集結，并在對面藥王山制高點構築工事。拉薩的街頭巷尾開始盛傳："藏曆 3 月 14 日，藏軍攻打解放軍"；
"噶廈和三大寺訂立盟約，定于藏曆 3 月3 日聯合攻打解放軍"；
"司曹魯康娃打了卦，卦上顯示了'決不會輸給解放軍，一定要打下去'的神示……"
4 月8 日，在繼續盛傳"攻打解放軍"輿論的同時，司曹魯康娃和羅桑紮喜，擅自将駐紮在日喀則的藏軍第六團（炮兵團）調回拉薩。藏軍公開進行兇殺、強奸和搶劫活動，拉薩社會治安急劇惡化。
與此同時，反動分子也在經濟上插一手，企圖搞亂西藏的經濟。拉薩糧價突然暴漲，有些貴族官員的糧店，青稞每克（約合 28市斤）價已漲到藏銀70兩。反動分子趁機四處散布謠言，誣稱"糧食漲價，都是解放軍把糧食買光了，餓死人了……" 4 月 10 日，西藏軍區藏國文幹部學校被迫停課。
在司曹魯康娃和羅桑紮喜的煽風點火下，拉薩地區不斷發生割斷電話線、夜間槍擊解放軍營房和哨兵、襲擊部隊外勤人員、打罵污亵解放軍士兵、盜竊解放軍物資、侮辱女兵等各種不法事件。拉薩市内一片殺氣騰騰，情況越來越嚴重，如不采取果斷措施，一味忍耐，後果不堪設想，以重大犧牲的代價換來的和平局面将毀于一日……
寒氣刺骨，徹夜不眠的中央代表兼西藏工委書記張經武将軍，立即将情況電報中共中央。很快，毛主席回了電報。張經武那布滿血絲的眼睛，目光久久停留在毛主席署名的電報上。"必須盡一切努力維護十七條協定，對于反動派的挑釁，采取不打第一槍的方針，後發制人，堅持'人不犯我，我不犯人'的自衛原則，同時應有充分準備…"
一根紅藍鉛筆的筆迹，最後落在"必須盡一切努力維護十七條協定"這行黑字下面，兩條粗粗的紅線在将軍微微顫抖的手下緩緩流動。張經武站起身來，接過機要秘書送來的茶水，臉上露出了久未有過的意味深長的微笑。
黎明前的夜色深沉迷茫。幾個小時之後，4月18日，張經武宣布了一個扣人心弦的決定：他将親自去布達拉宮，面見達賴喇嘛，向他當面陳述事态的嚴重性，要求他撤銷"人民會議"的幕後策劃者——魯康娃和羅桑紮喜兩司曹的職務，以防止局勢繼續惡化。
為了堅決貫徹毛主席的電報精神，張經武決定不顧生命危險，履險赴難，親做工作。
那是一個晴朗的上午，拉薩的 4 月雖然有些寒意，但柳枝已開始吐青，小草也冒出綠綠的嫩芽，預示着拉薩的春天即将來臨。
張經武将軍帶了一名翻譯、兩名保衛幹事和一個警衛班，無畏地走進了布達拉宮。經過說理鬥争，達賴喇嘛同意将兩司曹撤職，取締"人民會議"，分裂主義和反動勢力始料不及，受到沉重的打擊，賭注丢盡，作鳥獸散，拉薩的局勢暫時趨于平穩。
在西藏期間，張經武曆任中央人民政府駐西藏代表、中共西藏工委書記、西藏軍區第一政治委員等職。張經武在号稱"世界屋脊"的西藏整整戰鬥了15 個春秋，直到西藏自治區政府正式成立後，他才調離西藏，回京任中共中央統戰部副部長。