约待克城后补给，士卒皆怨，国樑力谏不听。闰三月，大股太平军突然出现，四路受敌，江南大营不守，偕和春退丹阳。国樑以冯子材在镇江未败，即刻率兵出城找冯部援丹阳，城外遇太平军，清兵溃败，国樑策马渡河，淹没溺毙（野史说：国樑马陷泥沼，被太平军勐将童容海追上，斩首）。咸丰帝听闻张国梁死讯，震悼，不相信国樑已死，令军搜救不得。过数月后才下诏优恤，追赠太子太保，祀昭忠祠，谥忠武，予骑都尉兼一云骑尉世职。