民国30年(1941)秋,张家璧受中共的指派,当上了刘集维持会长。11月,他到固镇侦察敌情,被怀有旧仇的匪首蔡金枝告密,遭到日军宪兵逮捕。
民国31年(1942)次年初,他奉命打入孙疃集(今属濉溪县)伪军李成伍(原任八路军独立团营长)部,并将其家属带去作人质。
民国32年(1943),张家璧任三连连长,随李成伍到袁店集(今属濉溪县)新营地,负责把守南门。
民国33年(1944)次年11月~12月,八路军独立团决定由张家璧作内应攻打袁店集。然而,李成伍却在该日午夜12点将张家璧由南门调到西门。凌晨1点八路军独立团在地方军民的配合下,按原计划包围了袁店集。张家璧公开鸣枪发出联络信号,并大开圩门,迎接八路军。激战至拂晓,张家璧却不幸中弹,身负重伤,在送往后方医院途中牺牲于宿县。
1982年5月20日追认他为革命烈士。