数道繁重的工序，终于把八万斤木炭运到了延安。
1941年，抗日战争进入最艰苦的时期，为克服敌人封锁带来的经济困难，他随警卫营到南泥湾开荒。带领全班战士，克服生活上的许多困难，努力完成了上级交给的生产任务。在大生产的同时，还照常担负通讯工作，白天生产劳动干了一天农活，夜里，他不顾劳累，又长距离步行送信，完成通讯任务。
1942年11月部队整编，调中央警卫团第1连当战士。他没有怨言，愉快服从组织分配，在毛泽东内卫班执行警卫任务。他全心全意为人民服务，经常帮助战友补洗衣服、编织草鞋，带头帮助驻地群众生产劳动。1944年，因积极参加大生产运动，被选为农场副队长。7月，进陕北安塞县山中烧木炭。期间，他处处起模范带头作用，不怕苦、不怕累、不怕脏，每到出炭时都争先钻进窑中作业。9月5日，因炭窑崩塌，不幸牺牲，时年29岁。
1944年9月8日，中央直属机关在延安凤凰山脚枣园操场上为他举行了约千人的追悼会，追悼会上，毛泽东主席作了题目为《为人民服务》的演讲。毛泽东主席在演讲说：“张思德同志是为人民利益而死的，他的死是比泰山还要重的。”“中国人民正在受难，我们有责任解救他们，我们要努力奋斗。要奋斗就会有牺牲，死人的事是经常发生的。但是我们想到人民的利益，想到大多数人民的痛苦，我们为人民而死，就是死得其所。”张思德这种精神随着毛泽东主席的演讲，传遍了中国的家家户户，成为全中国人民学习的榜样。