1937年12月，刚刚从上海撤离到江苏句容的第74军军长俞济时，眼看官兵疲惫不堪，希望全军休整一段时间，谁知他跑了一趟南京，却带回一个“第74军列入首都保卫战序列”的命令。于是，全军向西转移，驻守南京郊外的淳化镇，袭击抵抗日军。
经过六七天的激战，12月8日凌晨，淳化镇失守。
51师师长王耀武见情势不妙，立即将阵线向后收缩。日军趁势发起攻击。王耀武下令第305团团长张灵甫率部掩护师主力转移。
这时日军已经穿过没有对手的淳化镇防线，正在向着南京急进。突然张灵甫率305团截杀而出。日军目标直指南京城，根本没把这支小部队放在眼里，集中炮火对准305团一顿狂轰，炮击一停，步兵在战车掩护下向305团阵地冲过去。张灵甫端起冲锋枪，率敢死队向日军发起了反冲锋。
在冲杀中，张灵甫左臂中弹负伤。
他匆匆包扎后，继续指挥作战。部下力劝他随伤兵撤过长江，到后方就医。张灵甫勃然作色说：“昔日项羽兵败，犹不愿渡乌江，我岂能因伤渡长江！”
他裹伤犹战，官兵们无不感奋力拼。在夜战中，305团终于拼死夺回河定桥阵地，以伤亡600余人代价，把日军堵在南京东南郊。
不久，守卫东山屯的第2营阵地又被日军突破。
这时师长王耀武得知张灵甫负伤，吃了一惊，连忙派人向张灵甫传话，着他过江就医，并且说305团阻击任务完成，即刻向城区撤退，占领雨花台的藏家巷、毛官渡、新闸、杨庄一线。
但是，张灵甫拒绝了王耀武要他离队的命令，带领305团向雨花台阵地转移。
305团进得城来，已经是9日深夜。
张灵甫刚赶到新战场，发现日军竟跑在了前头，一部分日军已经到了中华门。他立即下令部队展开，与突入城内的日军展开激战。
结果，日军立足未稳，被张灵甫打出了中华门。
但是，次日拂晓，305团遭到日军猛攻。城门内外，双方混战一起，打得天昏地暗。
双方厮杀到11日中午，日军见正面久攻不下，便避开305团的正面阵地，向侧翼的华严寺攻击。张灵甫立即将一个营投入到华严寺。
两军又在华严寺反复争夺。营长于清祥在战斗中重伤，全营伤亡400余人。但华严寺还是牢牢掌握在张灵甫的手中。
305团成为南京中华门前的一道抵抗日军的坚强屏障。
但是，在近五天的激战中，305团伤亡巨大。全团12名连长5人伤亡，官兵折损近千人。师长王耀武获悉305团伤亡严重，立即下令张灵甫将部队收缩到南京城西的赛虹桥，与151旅会合。
张灵甫负伤多日，坚持作战。但在305团转移时，他意外与总部会合。军长俞济时一见张灵甫面色苍白，力渐不支，不容分说地当面下令：“张灵甫，你暂时离职，即刻去江北治伤。”
“部队怎么办？”
“你的团长之职由中校团附常孝德代理。”
迫于军长俞济时的命令，在南京失陷前，张灵甫黯然离开了305团。
