1938年，张自忠被任命为第59军的军长，接到这个任务后，他的第一件事就是联系无锡第三战区的司令长官冯玉祥，邀请张克侠来59军协助自己。

张克侠于1900年出生在河北省献县的一个普通家庭。小时候他聪明好学，长大后决定投身军旅。起初，他考入了清河陆军军官预备学校，后来又进入北洋政府创办的保定军官学校。毕业后，张克侠加入了冯玉祥将军的部队，开始了自己的军旅生涯。

命运的巧合使得张克侠和冯玉祥成为了连襟。冯玉祥的前妻去世后，通过介绍认识了张克侠妻子的姐姐李德全，两人结婚。张克侠在李德全的支持下，前往莫斯科学习，在那里接触到了许多进步思想，并积极要求加入红色阵营。回国后，他通过朋友介绍，秘密加入了地下组织，成为了共产党员。张克侠本打算留在苏区工作，但组织安排他回到西北军服役。遵从组织安排，他回到了冯玉祥的部队。在中原大战期间，他积极参与反对蒋介石的斗争，并及时为组织提供了西北军的情报。

那么，张自忠为何力邀张克侠加入第59军呢？其实他们曾经共事过。1925年，当张自忠担任西北军学兵团团长时，张克侠是他的团副，张克侠不仅尊重张自忠，还经常为他出谋划策。四年后，张克侠担任了张自忠所辖师的参谋长，两人的配合非常默契，也有着相同的理想与志向。对于张自忠的邀请，张克侠首先向组织汇报，得到了支持后，便决定前往59军工作。于是，张克侠来到山东滕县，担任第59军的参谋长，正值抗日战争的紧张时刻。

1938年初，日军第五军团在攻占青岛后，调动了被誉为日军王牌的板垣师团，开始进攻莒县，并逼近临沂。临沂位于山东省东南部，地理位置十分重要，临沂的守军只有两千余人。2月上旬，第五战区司令长官李宗仁立即调遣庞炳勋部赶到临沂支援，从3月3日至3月10日，庞炳勋的部队与日军展开激烈战斗，致使敌军损失惨重。日军板垣师团在战斗中遭遇了意料之外的失败，师团长板垣征四郎愤怒异常，决心恢复名誉，并立即从其他地方调兵增援。庞炳勋部与日军在接下来的日子里体力不支，急需援助。于是，李宗仁命令第59军的张自忠立刻赶赴临沂支援庞炳勋部。

接到命令后，张自忠与参谋长张克侠带领部队连夜乘火车前往临沂，经过一昼夜的急行军，终于在3月12日到达了临沂城西部，并与庞炳勋部的高级将领会面，召开了紧急军事会议，商讨作战方案。

张克侠提出：第59军可以在城外采取野战方式，攻击日军的侧翼，切断他们的退路，阻止日军增援。庞炳勋部认为临沂地势多山，有利于守城，增援部队应该与主力一起坚守城防。经过多次讨论，最终大家同意张克侠的建议，决定采取正面坚守、两侧迂回并反守为攻的作战方式，同时结合夜战和近战突破常规，力求歼灭敌人。3月13日下午4点，第59军38师附炮兵一个营在左翼先行出发，占领石家屯高地，为主力部队掩护。14日凌晨，59军顺利渡过沂河，先后突破日军的防线，并在亭子头、张家庄等地展开激烈战斗。日军未曾预料到59军会如此迅速，迅速遭遇了重创，一夜之间损失了千人。面对如此局面，日军放弃了攻城计划，转而与59军进行决战。

庞炳勋部趁机反攻，15日占领了东西沙兰和黄家屯等地区，59军与日军的战斗愈发激烈。双方在沂河两岸展开了激烈的争夺战，炮声轰鸣，逐屋作战。经过几天激战，59军击毙敌军约四五千人，但自己也付出了六七千人的伤亡。 3月16日，日军11联队的大佐野裕一郎亲自指挥，从莒县增援部队，与59军展开了猛烈的炮火攻击。38师的茶叶山、崖头阵地遭到猛烈轰炸，守军的阵地几乎被摧毁。尽管如此，59军的士兵仍顽强抵抗，在伤亡惨重的情况下，最终守住了阵地。张自忠得知情况后，立即命令预备队114旅增援。援军在夜间赶到，与敌军展开激烈战斗，最终成功夺回了刘家湖和茶叶山阵地。这一战役造成了大量日军伤亡，并缴获了大批武器。 3月17日，李宗仁得知第59军伤亡过重，命令暂时撤下阵地。张自忠和张克侠迅速商议，张克侠指出：战争的胜负，不仅仅看谁的伤亡少，更多的是看谁能坚持到最后。于是，张自忠向李宗仁请求再打一天一夜，获得了批准。张自忠将所有营团长都调到一线指挥，并下令将所有炮弹送到前线。当天晚上，59军全体官兵投入了战斗，准备与敌军决一死战。沂河两岸，茶叶山一带，火光四射，炮火连天。最终，庞炳勋部也在沙岭官庄一带占领了日军的兵站，并获取了大量物资。 双方展开总攻，板垣师团逐渐不敌，开始向河东岸撤退。59军与庞炳勋部队分头追击，日军在撤退过程中遭受重创。尽管日军仍在崖等高地固守，但张自忠与庞炳勋的部队不放松追击。 在追击过程中，第59军的一支部队与敌军激烈反扑，最终英勇牺牲。临沂战役中，日军伤亡达到8000余人，而59军的伤亡超过了一万人。然而，这场战役成为了中国军队的辉煌胜利，打破了日军现代化部队的神话，激励了全国人民的抗战信心。 由于这场胜利，张自忠被提升为第33集团军总司令，张克侠晋升为集团军参谋长。这场战役不仅是59军的辉煌，也是中国军队抗日历程中的一次重要胜利。