平静了八年后，赵王司马伦及其属下孙秀密谋废除皇后，想约张华同谋遭到拒绝，第二阶段"八王之乱"随即爆发，张华因不想同流合污，卷入诸王争位之中，被残酷杀害，还被夷灭三族，终年69岁。朝野群臣没有不悲痛的。江南名士陆机为他作了诔文（哀祭文），又创作《咏德赋》来悼念他。
永宁元年（301年），司马伦、孙秀被诛杀，由齐王司马冏辅政，他怀念张华为朝廷所作的贡献，向惠帝上奏请求为张华等人平反并追赠官爵。太安二年（303年），晋惠帝下诏为张华平反，恢复张华的之前所有官爵以及被没收的财产等，并派使者专门吊祭。
综上所述，张华向晋武帝力主伐吴，为结束三国分裂建立功勋；他尽心辅佐晋惠帝，让八王之乱都暂停，真是晋朝难得的忠臣。
另外，张华还是个文学家、藏书家与书法家，他编纂有中国第一部博物学著作《博物志》；还曾与荀勖等人依照刘向《别录》整理典籍。《宣和书谱》载有其草书《得书帖》及行书《闻时帖》。《隋书·经籍志》有《张华集》十卷。明人张溥编辑有《张茂先集》。真可谓多才多艺啊！
