汉中，称汉中王，拜为右将军，假节。不久，关羽被孙权所杀。
221年，刘备称帝，迁为车骑将军，领司隶校尉，进封西乡侯。同年，刘备称为关羽报仇，东征东吴，在阆中准备出兵会师江州。临近出发时，被其麾下将领张达﹑范强（演义中写作范疆）谋杀，更带同其首级奔赴孙权，刘备闻得都督有表，大叫：“噫！飞死矣。”后主刘禅时追谥为桓侯。
其尸体躯干被埋葬在阆中，头颅埋葬在云阳，并分别建有张桓侯祠和张桓侯庙。
为人勇猛，曾率二十骑兵于长坂坡吓退曹军。而且书法不错，擅画美人，现今仍有其墨宝、画像留下。对有学问的人很礼遇，如刘巴初降，立即到其家拜访，但刘巴没有和他说过一句话，虽然气愤，但没有抱怨说一句。也惜英雄重英雄，如捉到严颜时，严颜宁死不屈，敬重其为人，将严颜收为将领。
可是脾气暴躁，对士兵非常严厉。刘备时常劝:“卿刑杀既过差，又日鞭挝健儿，而令在左右，此取祸之道也。”但不听。果然就是死在其部下之手。
编辑本段家庭
妻
夏侯氏，夏侯霸从妹。建安五年：十三、四岁时，“在本郡出行樵采，为所得。飞知其良家女，遂以为妻。”
夏侯渊在定军山战死，夏侯氏请求安葬夏侯渊。
子女
张苞，长子。早夭。
张绍，次子。官至侍中尚书仆射。
敬哀皇后，长女，刘禅之妻。先被纳为刘禅之妃。后立为皇后，号敬哀皇后。238年卒，葬南陵。
张皇后，次女，刘禅之妻。其姊敬哀皇后死后，于238年正月立为皇后。蜀汉灭亡后，随刘禅到洛阳。
孙
张遵，张苞之子，为尚书。魏灭蜀之战时，随诸葛瞻守于绵竹关，与邓艾交战，战死。
评价
三国志作者陈寿评曰:“关羽、皆称万人之敌，为世虎臣。羽报效曹公，飞义释严颜，并有国士之风。然羽刚而自矜，飞暴而无恩，