伦之谋，意欲借伦之手废贾皇后。次日赵王伦兵变，并以党附贾皇后罪名执华于殿前。被处死前，他叹道：“臣先帝老臣，忠心如丹。臣不畏死，惧王室之难，祸不可测也。”张华二子散骑常侍张祎、散骑侍郎张韪同时遇害，但有其他儿子逃脱。次年，齐王司马冏、成都王司马颖、长沙王司马乂起兵，诛杀了赵王伦。齐王冏上奏请求给张华雪冤。太安二年（303年）朝廷正式下诏，恢复张华爵位以及被没收的财产。
着作.华诗今存32首。除少数描写自己的壮志和对贵族豪门的不满，有《情诗》5首，描写夫妇离别思念的心情。