部队一路向南昌开进，途中来到湘赣边界的江西铜鼓县。而此时已是9月上旬，南昌起义军早已南下。于是部队决定留在湘赣边界，参加毛泽东领导的湘赣边界秋收起义。9月11日，部队接受毛泽东的检阅，正式编入工农革命军第一军第一师第三团，并随之向浏阳挺进。从此，在纵横千里的湘赣边界，张子清开始了他崭新的战斗历程。

　　9月12日，张子清率一营担任左翼，配合正面部队二营一举攻克浏阳白沙，歼灭和俘虏敌军100余人，缴获大批枪支弹药。第二天，张子清率一营担任先头部队，继续向东门进发。在距东门市5公里的十二墩与敌遭遇，一营奋起还击，当场毙敌数十人，余敌逃之夭夭，一营乘胜占领东门市，打开团防局牢房，救出了被关押的数十名革命同志。东门市的劳苦群众见秋收起义部队来了，纷纷把煮好的稀饭抬到路边，并一碗碗盛好送到战士们手里。张子清感到盛情难却，便命令部队吃了稀饭，但坚持付钱。

　　9月14日上午，毛泽东在镇上的天主教堂楼上召开全团负责人会议，部署群众工作和讨论攻打达浒的计划。会上，毛泽东要张子清介绍部队攻打白沙、东门的战斗情况，张子清着重表扬了全团士兵的战斗精神，使全团士气倍增。

　　正当会议进行热烈讨论时，哨兵发现达浒的敌军正从南坑、仙人庙两地向三团驻地反扑过来，并企图占领何家祠后山制高点，将三团消灭在东门盆地。张子清闻讯火速赶至一营驻地东门市河背街，命令一营迅速抢占何家祠后山高地，粉碎敌人包围。接着，他一马当先，率领全营跑步前进，几百名勇士像几百把利剑，穿过敌人的火力网，飞一般向后山插去，终于抢在敌人前面，占领了制高点，打破了敌人的钳形包围。与此同时，二营夺下要寨羊古脑，让后续部队迅速冲出敌人火力网，共同完成了掩护全团撤退的任务。

　　鉴于敌强我弱，毛泽东率全团迅速向上坪转移。途中，起义军一团在平江荆坪失利，二团在礼陵严重受损的消息又一同传来。毛泽东当晚在上坪召开军事会议，决定取消攻打长沙的计划，一、二、三团立即向文家市集结。

　　9月16日，毛泽东在文家市里仁学校主持召开了中共湖南省委前敌委员会扩大会议，经过激烈争论，否决了师长余洒度、三团团长苏先骏提出的关于“夺取浏阳，直攻长沙”的错误主张，作出了先退萍乡，然后退往湘南的决议。

　　9月20日，起义部队沿罗霄山脉向南转移，行至萍乡芦溪，又突遭敌袭，部队损失严重，总指挥卢德铭牺牲。9月29日，部队到达永新三湾村，进行了著名的“三湾改编”，将工农革命军第一师缩编为一个团，辖一、三两个营，张子清被任命为三营营长。

　　毛泽东心中的“关云长”

　　10月14日，部队经宁冈古城来到了湖南酃县水口，进行了一个星期的整休，毛泽东根据敌情变化，决定率部上山，实行武装割据。随后分兵两路，一路由宛希先率一营两个连攻打茶陵，一路由毛泽东、张子清率主力部队经酃县下村上井冈山。在遂川大汾，部队遭到肖家壁靖卫团的袭击，被截成两部分。毛泽东率团部和一营二连，经黄坳、荆竹山、大井于27日到达茨坪。张子清、伍中豪率三营向湘南转移，经桂东来到赣南。漫漫数百里的征途上，山峦连绵，道路崎岖，张子清冷静沉着，指挥自如，全营指战员勇敢而又巧妙地甩掉敌人的多次追击。

　　毛泽东在茨坪十分关心三营的下落，他把团营干部找来，叮嘱说：“三营失散已久，你们要留心他们的下落，设法与他们取得联系，把他们接回来。”

　　团长陈皓耸耸肩膀，不以为然地说：“我看，三营早完了，即使没有被消灭，也会投降敌人。那张子清出身豪门，父亲当过湖南江道区少将司令官，能可靠吗？”

　　“不会，绝对不会！”毛泽东与陈皓看法迥然不同，“三国时代的关云长，曾经与刘备失去联系。曹操为了得到关云长这员大将，又是封官赐爵，又是赠送黄金美女，三天一小宴，五天一大宴，费尽了多少心机。可是，关云长一旦得到刘备的消息，便毅然离开了拥有雄兵百万的曹操，骑上吕布的赤兔马，过五关，斩六将，千里迢迢，终于回到兵微将寡的刘备身边，成为千古美谈。张子清是我党我军的好干部，难道比不上古人关云长？”听完毛泽东这席话，会场上响起了热烈的掌声。陈皓无言以对。

　　张子清到达赣南崇义上堡的消息很快传到了正在上庾整编的南昌起义余部军营，陈毅与朱德商量后，化装成农民来到了上堡。张子清见到陈毅，十分高兴，当即向陈毅介绍了毛泽东领导秋收起义，随后沿罗霄山脉中段进军，转战湘南的经过，并将毛泽东到达井冈山的消息告诉了陈毅。陈毅说：“我们在潮州汕头失利后，随即向粤北、赣南转移，一路上，我们多方打听毛泽东的下落，今天总算知道了。请你回去后转告毛泽东，我和朱德等几日就将率部队向井冈山前进。”