张巡字巡，邓州南阳人。博览群书，通晓兵法。志向高远，不拘小节，交游的都是君子长者，不与庸俗之辈合流，当时人不了解他。开元末年，考中进士。此时其兄张晓已位居监察御史，兄弟都名重一时。张巡由太子舍人的京官，外放为清河县令，政绩突出，有气节讲义气，有因困难来依者，倾囊相助无吝色。任期届满返回京城。此时，杨国忠正专权，权势炙手可热。有人劝张巡晋见他，将可得到重用，张巡回答：“这正是国家的怪事，京官不可当啊。”又调任真源县令。
县内多强横狡猾的不法之徒，县衙大吏华南金作威作福、专横跋扈，县民谣说：“南金口，明府手。”(“南金说的话，能当县太爷的家。”)张巡刚到任，就依法处决了他，而赦免了余党，这些人无不改邪归正。为政简略，民众很称道。
安禄山反叛，天宝十五年正月，叛贼头目张通晤攻陷宋、曹等州，谯郡太守杨万石降贼，强迫张巡任该郡长史，并令他西迎贼军。张巡率领属吏哭于玄元皇帝祠，于是起兵讨贼，追随者千余人。当初，灵昌太守吴王李..受皇帝命联合河南兵马抵抗安禄山，单父县尉贾贲乃阆州刺史贾..之子，率部属号称是吴王兵马，攻打宋州。张通晤逃往襄邑，被顿丘县令卢音英杀死。贾贲率军进驻雍丘，张巡与他会合，有兵两千。此时雍丘县令令狐潮以全县投靠逆贼，就自己带兵向东击败淮阳兵，俘虏了许多人，反绑双手囚于院中，准备杀掉，暂时出去巡视部队。淮阳俘虏相互解开绳索，杀死守卫，迎接贾贲等人的军队入城，令狐潮不能回城，张巡就杀死了令狐潮的妻子，碎尸于城头。李..奏明皇上，奉诏任命贾贲为监察御史。令狐潮怨恨贾贲，还军攻雍丘，贾贲奔向城门，被乱兵踏死。张巡纵马决战，受伤也不顾，将士们就拥戴张巡主持军务。情况从小道表奏于朝廷，传送报告于吴王李..官邸，李..就将兖州以东各地交付张巡治理。
令狐潮率贼军四万兵临城下，人心大为惶恐。张巡训示诸将说“：贼知城中虚实，有轻敌之心。现在出其不意，可使其受惊而溃败，乘势而击之，必能杀其气焰。”诸将说“：很好。”张巡就分兵千人登城防卫，另派几支队伍出击，身先士卒，直逼令狐潮军队，敌军退却。第二天贼军攻城，广设登城的战具，张巡设栅栏于城上，扎草灌油而焚烧，贼兵不敢接近，张巡乘机攻击敌军。历时六十天，大小数百次战斗，士卒吃饭不卸甲，裹伤而战，令狐潮败逃，张巡乘胜追击，几乎抓住令狐潮。令狐潮恼怒，又率兵来。但素来与张巡友善，到城下，动情地对张巡说“：唐朝形势危急，兵不能出潼关，大势已去。您以弱兵守危城，无从尽忠，何不跟随我们以求富贵呢？”张巡说“：古制父被君杀，按理不该报复。而你却因妻儿而怀怨，借叛贼之力图报复，我将见到你的头颅在大街上示众，为后世耻笑，你怎么办呢？”令狐潮羞惭而去。
这时，朝廷音讯断绝，有六员大将对张巡说，己方势单力薄，敌不过贼兵，而且皇上生死不明，不如投降。这六人都是开府、特进等官。张巡表面答应，次日在大堂上挂天子画像，率领军士朝拜，人人都哭泣。张巡召引六将到，用大义谴责后杀之。军心更加受到激励。
张巡军适逢缺粮，令孤潮运送给贼兵的载盐米的几百条船将到，张巡夜间设营垒于城南，令狐潮倾巢来抵御，巡派勇士悄然到河边，夺取盐米千斛，烧掉了余下的盐米而回。城中箭用完了，张巡命士兵扎草人千余，裹上黑衣，夜间用绳索垂吊城下，令狐潮兵竞相发箭，射了许久，才发现是草人；收回草人，得箭数十万支。后来又在夜间往城下吊人，贼笑其故伎重演，不加防备，于是用五百敢死之士偷袭令狐潮军营，敌军大乱，烧其营帐，追击十余里。贼因败而惭恨，增兵围城。城内柴水尽，张巡骗令狐潮说，想带领部队离城，请退兵六十里，让我逃走。
令狐潮不知是计，答应了。张巡就空着城向四面走出三十里，拆房屋取木材回城加强工事。令狐潮怒，又围城。张巡从容地对令狐潮说：“您要这座城，请送我三十匹马，我有了马就出逃，您就可以占领此城作为报偿。”令狐潮给了马，张巡全部发给勇将，并约定说：“贼兵一到，你们一人要抓一贼将。”次日，令狐潮责备张巡，张巡回答说：“我是想走，但将士不听命，怎么办呢？”令狐潮发怒想打，阵势还未摆好，三十勇士纵马冲出，俘获贼将十四人，斩首百余级，缴获一批兵器牛马。令狐潮逃回陈留，不再出来了。七月份，令狐潮又率贼将翟伯玉攻城，派遣伪使者四人传贼命招降张巡，张巡斩使者示众，剩下的捆送吴王李..处。围城四个月，贼兵经常是几万人，而张巡兵才千余人，每战总能制胜。于是河南节度使虢王李巨驻扎彭城，命张巡为代理先锋。
不久，鲁与东平被贼占领，济阴太守高承义全郡叛变，李巨领兵东奔到临淮。
贼将杨朝宗计划挥师宁陵，以断绝张巡的粮道。张巡外面失掉了李巨的依托，就率兵保宁陵，马只三百匹，兵三千人而已。到睢阳，与太守许远、城父县令姚门言等会合。派遣将领雷万春、南霁云等领兵与贼战于宁陵之北，斩贼将二十人，杀贼兵万余人，投尸于汴水，河水阻塞不流。杨朝宗乘夜逃走。肃宗下诏任命张巡为主客郎中、副河南节度使。张巡将有功将士名单抄报虢王李巨，李巨只授予折冲、果毅等小官。张巡直言规劝说：“社稷还处在危险中，历代先帝陵寝尚在护守之外，怎能吝惜对功臣的赏赐呢？”
李巨不听。
至德二年，安禄山死，安庆绪派其部将尹子琦率领同罗、突厥、奚等族劲旅与杨朝宗会合，总计十余万人，进攻睢阳。
张巡激励将士坚守，一日作战二十次，士气不衰。许远自以为才能不及张巡，请张巡主持军事而自己甘居其下，张巡受而不辞，许远则专门筹集军粮、整修作战器械。在此之前，许远属将李滔在援救东平时，背叛加入贼军，大将田秀荣暗中与李滔通消息。有人向许远告发说“：田秀荣早晨出战时，戴碧色帽作为标识。”
许远留意一看，果然如此，作战结果是全队覆灭。回来就说“：我是引诱敌人。”并请求率精锐骑兵出战，换着锦帽。许远将此事告诉了张巡，张巡叫田秀荣上城，斥责了他，并斩首给贼看。因而亲自领兵与敌作战，尹子琦兵败，缴获的车马牛羊，全部分给将士，一点也不拿回家。皇上下诏书，任命张巡为御史中丞，许远为侍御史，姚门言为吏部郎中。
张巡想乘胜攻击陈留，尹子琦得知，又围城。张巡对部属说：“我受皇上恩典，贼兵如再来，我当以死报国。各位虽然为国献身，而赏赐不能酬劳你们的功勋，我感到很痛心！”听到的人都很感慨。
于是杀牛设宴，犒劳将士，率军出战。贼兵看见张巡兵少，大加嘲笑。张巡、许远亲自擂鼓指挥进攻，贼兵溃败，追击了数十里。五月份，贼兵割麦，增加了兵力。
张巡夜间击鼓整队，像要出击的样子。
贼兵报警。一会儿不敲鼓了，贼窥视到城上兵解散了，就松弛了戒备。张巡命南霁云等人开城门径直奇袭尹子琦营帐，杀贼将砍军旗。有一个贼兵大头目身披铠甲，领拓羯族骑兵千人挥旗要登城向张巡招降。张巡暗中用绳索吊下几十名勇士于城壕中，拿着铁钩、长刀、强弩，与他们约定：“听见鼓声就奋起战斗。”贼头目依仗自己人多不加防备，城上鼓噪起来，埋伏的士兵突然袭击，抓获了贼兵头目，并以弩发箭向外射，救兵不能靠前。一会儿，城壕中的战士又登上城，贼兵都惊愕得瞪大了眼睛，都按甲不动。张巡想箭射尹子琦，但辨别不清谁是，于是削蒿草为箭，中箭者发现是草箭就很高兴，以为张巡箭用完了，跑去报告尹子琦，这样就知道了尹的所在。命令南霁云射他，一箭射中尹子琦的左眼，贼退兵。七月份，又围城。
当初，睢阳储谷六万斛，可够一年食用，而李巨调发了一半送给濮阳、济阴两地，许远力争，李巨不听。而济阴得粮后就叛变了。至此粮食用完，每天只能发给士兵一小把米，只得啃树皮、煮纸充饥，仅剩千余人，都瘦弱不堪，而救兵又不到。贼兵知道这个情况，用云梯、冲车攻城，张巡用钩干顶住，使它不能前进，然后用铁笼罩火烧梯。贼以钩车、木马进攻，张巡都击毁了它。贼兵威服于他的机智，不再进攻，挖壕沟树栅栏以防守。张巡的士兵多饿死，活着的也都是伤病疲惫。张巡牵出自己的爱妾说“：各位将士终年缺粮，而忠义之志一点也不减弱，我恨不得割下我的肉给大家吃，难道还爱惜一妾而坐视士兵挨饿？”就杀妾来犒赏大家，在座者都哭泣。张巡强令大家吃，许远也杀自己的奴仆作为士兵食物，以至于捕雀挖鼠，煮战袍、弓弩来吃。
贼将李怀忠经过城下，张巡问他：“你效力胡人多久了？”李答：“两年。”张巡又问“：你的祖父、父亲是做官的吗？”
李答：“是的。”巡说：“你家世代为官，吃天子的饭，为什么要跟随叛贼，剑拔弩张地与我斗呢？”怀忠说：“不对，我过去为将，几次拼死战，竟为贼俘，这大概是天意吧。”张巡说“：自古叛逆终究是要被消灭的，一旦叛乱平定，你的父母妻子都要被杀，你怎能忍心干这样的事呢？”李怀忠掩面流泪而去，不一会儿，带着他的几十人来降。张巡先后说服收降的贼军将领很多，都得到他们拼死效力。
御史大夫贺兰进明接替李巨为节度使，驻扎临淮，许叔冀、尚衡驻彭城，都持观望态度不肯救睢阳之围。张巡命南霁云到许叔冀那里请发救兵，叔冀不答应，只送布数千匹。霁云谩骂于马上，要求拼死决斗，叔冀不敢回答。张巡又派霁云至临淮告急，率精锐骑兵三十突围出城，贼兵上万阻挡，霁云左右开弓，贼兵都溃败下去。南霁云见到了贺兰进明，进明说“：睢阳存亡之事已定，出兵又有什么用处呢？”南霁云说“：城也许尚未陷落，如已失守，我就以死向您谢罪。”许叔冀其人，是贺兰进明的部下，房..本来是以他来牵制贺兰进明的，也兼任了御史大夫，权势相当而兵更精锐。贺兰进明怕出兵后会被许叔冀袭击，又妒忌张巡声名威望，本来就没有出兵的意思。又爱南霁云这位壮士，想留下他。大设酒宴招待，音乐声起，南霁云哭着说“：昨天冲出睢阳时，将士已整月吃不到粮食了。
现在您不出兵，而设宴奏乐，从大义上讲我不忍心独自享受，虽然吃了，也咽不下去。现在主将交给我的任务没完成，我请求留下一个指头已示信用，回去向中丞报告吧。”说罢就拔佩刀砍断一根手指，满座都大惊，为之流泪。终于不吃而去。抽箭回头射佛寺的宝塔，箭射进砖中，说：“我破灭叛贼回来，定要消灭贺兰进明，这支箭就是我誓言的标志！”到了真源，李贲送马百匹；在宁陵宿营时，得到城使廉坦兵三千人，乘夜突围入城。
贼兵发觉，加以阻挡，南霁云边战边进，士兵大多战死，到达的才千人。正遇大雾，张巡听到战斗的声音，说“：这是霁云等的声音。”就打开城门，霁云军赶着获自贼军的几百头牛入城，将士们执手哭泣。
贼军知睢阳已无外援，围攻更急。
大家议论向东转移，张巡、许远认为睢阳是江、淮屏障，如放弃，贼兵就会乘胜鼓噪南窜，江、淮必亡。而且带领饥饿士兵行军，必然到不了目的地。十月初九，贼攻城，将士伤病不能作战。张巡向西叩拜说“：孤城防卫之计已穷，不能保全了，臣活着不能报告陛下，死当为鬼以杀贼。”城被攻陷，与许远一起被俘。张巡的将士见到了，起立而哭，张巡说“：大家镇静，不要怕，死是命中注定的。”大家都不能仰面正视。尹子琦对张巡说“：听说您督战时，大声呼喊，往往眼眶破裂血流满面，牙也咬碎，何至于这样呢？”张巡答说“：我要用正气消灭逆贼，只是力不从心而已。”尹子琦怒，用刀撬开他的口，发现只剩三、四颗牙齿。张巡骂着说：“我为君父而死，你投靠叛贼，乃是猪狗，怎能长久！”尹子琦佩服他的气节，想要释放他。有人说：“他是谨守节义的人，怎肯为我所用？而且他得军心，不可留。”
于是以刀胁迫投降，张巡不屈服。又逼霁云降，霁云未应声。张巡呼叫：“南八，男儿一死而已，不能向不义的人投降！”
霁云笑说：“想有所作为啊，您是了解我的，岂敢不死！”也不肯投降，于是与姚门言、雷万春等三十六人一同遇害。张巡时年四十九岁。起初，尹子琦的意见是生俘一人送到安庆绪那里去，有人说：“指挥军队守城抵抗的是张巡。”于是押送许远到洛阳，许远走到偃师，也以不肯屈服而死。以前李巨撤至临淮时，张巡有一个嫁给陆家的姐姐，拦着李巨劝他别走，巨不听，赐给细绢百匹，她不接受，在张巡军中缝缝补补，军中称为“陆家姑”，在张巡之前被害。
张巡身长七尺，每逢发怒，胡须就都张开。读书不过三遍，就终身不忘。写文章不打草稿。防守睢阳时，士兵百姓，见面就问姓名，以后没有不认识的。从令狐潮到尹子琦，大小四百次战斗，斩贼将三百、士卒十余万。他用兵不曾遵依古法，命令大将教习战法时，按各自的意图。有人问为什么，张巡答说：“古时人情敦厚朴实，所以军阵分左右前后，大将在中间，三军望之以统一进退。现在胡人搞的是快速驰骋突击，聚如云合，分如鸟散，变化百出，所以我只是使士兵领会将领意图，将领了解士兵情绪，上下互相熟习，人自为战罢了。”他的兵器甲胄都是取之于敌，未曾自己修造。每次战斗，并不亲临军阵中，有退却的，张巡早已站在那里，说：“我决不离开这里，去为我决战。”士兵为其诚意所感，无不以一当百。
待人不猜忌，赏罚严明，与大家同甘苦共冷暖，虽是奴仆，也必定穿戴整齐才见面，下属争着为他拼死效力，所以能够以少击多，未曾败过。被围日久，开始时是杀马吃，马吃完了，又杀妇女老弱，共吃三万人。人们知道将要死去，但没有背叛的。城破之日，剩下的老百姓只四百人而已。
原先，肃宗下诏命中书侍郎张镐接替贺兰进明为河南节度使，率浙东李希言、浙西司空袭礼、淮南高适、青州邓景山四位节度使互为掎角之势，以救睢阳。
张巡死后三天张镐兵到，十天后广平王收复东京洛阳。张镐命中书舍人萧昕为张巡做悼词。当时议政者中有人认为：张巡开始守睢阳时，有兵六万，既然粮尽，不保存实力率队出城求再生之路，与其吃人，何如保全人？但是张澹、李纾、董南史、张建封、樊晃、朱巨川、李翰等都认为张巡护卫江、淮，挫贼气焰，天下不亡，是他的功劳。李翰等都是名士，从此天下没有异议。天子下诏书，追封张巡为扬州大都督，许远为荆州大都督，南霁云为开府仪同三司，再追封为扬州大都督，并对他们的子孙加以恩宠。睢阳、雍丘免徭役税收三年。张巡之子张亚夫被任为金吾大将军，许远之子许玫被任为婺州司马。在睢阳分别为张巡、许远立庙，每年按时祭祀。德宗为至德以来的将相功绩显著者安排等级次序，以颜杲卿、袁履谦、卢弈及张巡、许远、南霁云为上等。又追封姚门言为潞州大都督，给他的一个儿子赐官。贞元年间，又给张巡的另一子张去疾、许远之子许岘赐官。
追封张巡之妻为申国夫人，赐绸百匹。
从此以至僖宗，寻求忠臣后代，没有不包括这三人的。大中年间，画张巡、许远、南霁云之像于凌烟阁。睢阳二人祠庙至今享受香火，号称“双庙”。