加封为丞相、山都侯，与何植、滕脩等人统管军事。不久后，晋武帝派司马伷、王浑、杜预、王濬等率军二十余万人，兵分六路，大举伐吴。天纪四年（280年，晋泰始六年）正月，王浑军向横江（今安徽省和县）进发，接连进克吴军要塞。张悌奉命与丹阳太守沈莹，副军师、右将军诸葛靓，护军孙震率领精兵两三万人前往迎战。大军进至牛渚（今安徽省当涂县北），与王浑军隔江相对。副将沈莹料定长江上游的荆州必将失守，建议张悌固守于此，以逸待劳，等待晋国水军到了后决一胜负，如果轻易出击，一旦大败，后果不堪设想。张悌则认为，如果等到晋国水军从蜀