此后几个月，毛泽东一直牵挂着张子清，又去探望过两三次。1929年1月，蒋介石调集了湘粤赣三省敌人，以十倍于红军的兵力向井冈山发动第三次“会剿”。为对付敌人，在柏露会议上，决定由毛泽东和朱德、陈毅率红四军主力出击赣南，转到外线作战，牵制进攻井冈山之敌；由彭德怀、滕代远指挥的红五军和红四军三十二团以及各县地方武装留守井冈山，继续坚持湘赣边界的斗争。考虑到张子清伤势严重，前委决定由张子清担任红五军参谋长，协助彭德怀指挥边界斗争。随后，毛泽东冒着风雪，从茨坪来到了小井红军医院，再次看望张子清。当时子弹虽然已经取了出来，但张子清的左腿由于三次开刀后流血过多，又没消炎药，伤口感染越来越严重。张子清坚持和毛泽东讨论敌情，并表示服从前委决定。

　　毛泽东离开医院时，张子清硬叫医生扶他起来，拄着拐杖来到门口的腊梅树下送别毛泽东，一直望着毛泽东的身影消失在茫茫雪原中，才回到病房。

　　1929年1月下旬，敌人大举围剿井冈山，张子清在当地军民的保护下，活了下来。8月，红五军返回湘赣边界，张子清被转移到永新，终因缺医少药，医治无效，于1930年春逝世，终年29岁，他的遗体安葬在永新城郊风景秀丽的东华岭上，那一天，上千军民群众前往送行。