同年6至10月，在武汉保卫战中，张自忠奉命守卫大别山西麓的潢川地区，9月初与前来进攻的日军第十三师团、第十四师团展开激战，张自忠所部不但多次有力地痛击了敢于进犯的日军陆军部队，而且还利用土法“秘密武器”连续击落了前来阵地轰炸扫射的日军飞机七架，再次震惊了日军。
由于张自忠在抗日战争中卓越战功，其军事上的威望和敢打硬仗的作风使侵华日军十分头痛，急欲除之而后快。经在军事上多次打击仍达不到目的的情况下，竟以“不惜一些代价将其刺杀”作为日军的一项战略行动而提上了议程。于是，东北日军情报总部土肥原部为此派出了大批间谍，频繁地与第五战区国军接触，收集张自忠部情报，而第三集团军司令韩复榘则已经成为日军诱降的主要目标。
致死的原因是一次军事会议
随枣会战后，中国军队于1939年冬在豫南、鄂北发起了攻势，以威逼武汉日寇。日军大本营为解除武汉的威胁，积极调动赣北、湖北和湘北的日军，兵分三路，分别由信阳、明港向桐柏山、唐河地区;由随县向襄阳地区;由钟祥向枣阳地区进犯，想以此来解除对武汉的威胁。至1940年5月上旬日军已全部进入预定的进攻地段，但仍频繁地进行军事调遣。我军各部队全部已高度警惕，随时准备进行战斗。
这时第五战区副司令长官韩复榘突然宣布要召开紧急军事会议，张自忠接到通知后曾二次要求取消会议或请假，但均被韩复榘断然拒绝。韩不但要张自忠亲自参加会议，而且还要求战区各部队在会议期间没有他的命令不得随意调动，否则以军法论处。为此，张自忠只得委托王耀武副司令暂时掌握部队后，在警卫营保护下前去参加会议。焉知这已为自己种下了祸根。
5月15日晚，军事会议结束，张自忠于5 月16日晨在警卫营的护送下返回居地，在枣阳南部的南瓜店附近突然遭到大批日军骑兵的伏击。这显然是一次有计划的埋伏战，参加伏击的竟是一个完整的日本骑兵师团，伏击的方法是由一个骑兵联队包围张自忠的警卫营，往返劈杀中国士兵，其余几个联队则整队于数百米外观察，随时准备阻击中国的救援部队和拦截突围。日本军事家这次战斗目的很明确：全歼警卫部队，活捉张自忠。
求救无门，含恨沉戈南瓜店
张自忠不愧为身经百战的优秀军事指挥员，在遭到如此突然袭击之后，他仍临危不乱地指挥警卫营全体上好刺刀，向外围成圆形，慢慢向山地转移，一但日军骑兵靠近就先射马后射人，使日军虽有兵力优势却也一时难以发挥。同时张自忠命令电台长：立即发电求救，争取增援。这是张自忠在这突然袭击之下，临危应变而制定的以集圆形刺刀阵增加骑兵的冲杀难度、以依山陵之险削弱骑兵的战斗力，准备坚守待援。
