1936年7月，在红四方面军第三次过草地之前，张琴秋与红四方面军总政委陈昌浩结婚。1936年10月，红四方面军一部两万余人组成西路军，进入甘肃河西走廊。已怀孕的张琴秋作为西路军组织部长，担负着繁重的干部调配工作。不久，担任西路军军政委员会主席的陈昌浩要西路军政治部主任李卓然把张琴秋送到西路军总医院去，以使她安全分娩。
由于敌众我寡，西路军虽英勇杀敌，但仍难以摆脱失败的命运。1937年3月14日，陈昌浩在甘肃石窝山南麓主持召开了西路军军政委员会的最后一次会议，包括张琴秋在内的二十多位师团级干部参加。陈昌浩宣布：军政会决定西路军军政委员会主席陈昌浩和西路军军政委员会副主席徐向前两位首长离开部队，突围回陕北延安，向党中央汇报，由李先念、李卓然等负责指挥西路军余部突围。当晚，陈昌浩和徐向前悄然离开了部队。临别时，鉴于西路军失败，陈昌浩心情十分沉重，他没有与张琴秋说什么话。
张琴秋在分散突围中被俘，"马家军"审讯她时，战友怕她那南方口音暴露身份，抢着替她回答说叫苟秀英，四川人，45岁，伙夫。就这样，张琴秋在战友的掩护下，暂时躲过了劫难，被押送到西宁羊毛厂做苦工。但不久，因叛徒告密，张琴秋的身份暴露了。当敌人知道她原来就是早已闻名的红军女将领张琴秋时，顿时欣喜若狂，感到"立大功"的时机已经到来，立即派人悄悄地把她和其他两位女战士一道押送南京邀赏。
1937年8月，张琴秋被押解到南京，关在"首都反省院"。不久，参加国共谈判的周恩来经与敌人交涉，将张琴秋等一大批干部接出狱。10月，经历劫难后的张琴秋回到了延安。回到延安，张琴秋犹如久离母亲的孩子回到母亲的怀抱，倍感到党的亲切、组织的温暖。她看到延安蓬勃发展的革命形势，激动得热泪盈眶，迫不及待地向组织要求工作。
在张琴秋的多次请求下，她被安排到中央党校进行短期的学习。1938年春学习结束后，她被分配到安吴堡青年训练班任生活指导处主任，后调抗大女生大队任大队长。在抗大女生大队期间，张琴秋管理着五个分队的七八百人的学习、训练和生活。当时延安经常遭日军飞机的轰炸。女生大队地处清凉山，山高目标显，时刻都有遭到敌人空袭的可能。张琴秋沉着果断，以她多年丰富的组织领导经验，在短时间内作出了巧妙而周密的安排。每天一大早，她就指挥各分队学员带上干粮，分散到事先划分好的山沟中去上课。等到太阳落山时，响亮的号声又召唤她们回到学校住地。这么大一支队伍被她安排得有条不紊，保证了大家的安全和学习、训练的正常进行。
不久，张琴秋又调到王明兼任校长的中国女子大学任教育长。1939年"三八"妇女节纪念大会上，毛泽东倡导建立女子大学，并个人捐赠300元钱作为女大的筹建资金。张琴秋不仅是个经验丰富的组织领导者、训练有素的军事教官，而且也是个出色的教育行家。在校党委的领导下，张琴秋充分调动全校教职员工的积极性，和教师们一起安排制定教学计划。为保证教学计划的顺利执行，她除自己兼课外，还在百忙中抽时间深入课堂听课，收集意见，并及时将意见转达给教师，使女大的教学质量不断提高，受到同学们的好评。
陈昌浩赴苏联后，张琴秋热情接待陈昌浩的原配妻子刘秀贞；在和陈昌浩的婚姻名存实亡后，张琴秋与红四方面军的老战友苏井观结婚。
陈昌浩在西路军失败后，辗转回到自己的故乡武汉，后来回到延安，在中宣部当了一名普通的科长，同时在中央党校和陕北公学兼课。在延安，他们夫妻团聚了。每逢周末，张琴秋就到陈昌浩那里，并悉心照料着陈昌浩与前妻刘秀贞的小儿子陈祖涛。陈昌浩过去的老部下王树声、李先念、李天焕等，这时也在延安马列学院学习，节假日也常到陈昌浩居住的窑洞里去看他和张琴秋。
由于过度劳累，陈昌浩的胃病复发，久治不愈，在缺医少药的延安无法根治。1939年7月10日，周恩来骑马时造成右臂粉碎性骨折，中共中央于8月20日作出决定，送周恩来去苏联医治。同时毛泽东也批准陈昌浩可以携陈祖涛一同去苏联治玻8月27日，周恩来、陈昌浩、原共产国际军事顾问李德以及周恩来的养女孙维世、陈昌浩之子陈祖涛、高岗之子高毅、陈伯达之子陈小达在延安机场登上了一架道格拉斯飞机。张琴秋也到机场为陈昌浩送行，两人依依惜别。
在对待陈昌浩的前妻刘秀贞及其孩子的问题上，张琴秋的做法受到人们的高度赞扬。抗日战争爆发后，刘秀贞带着长子陈祖泽经重庆千里迢迢奔赴延安，但此时陈昌浩已去苏联。在举目无亲的情况下，他们找到了张琴秋碰碰运气。面临这种尴尬情况，张琴秋表现出了高尚的人格。热情的她对倍感失落的刘秀贞的生活作了妥善的安排，还将陈昌浩临行前给刘秀贞的一封信读给她听，大意是对刘秀贞说：谢谢你千里迢迢带着孩子来延安，我又不在此地，实在对不起你了。
希望你好好听琴秋的话，安心学习文化，以准备将来搞好抗日工作。
在张琴秋的帮助下，刘秀贞很快就办理了入伍手续，先在延安干部子女保育院工作，后又安排在保育小学工作。在张琴秋的帮助下，努力学习文化与政治，进步很快，于1941年加入中国共产党，不仅成了一名光荣的抗日战士，也成了一名光荣的中共党员。刘秀贞与张琴秋亲如姐妹般地相处着，坦诚相见，相敬如宾。延安的工作是紧张的，生活也是艰苦的。她们白天忙完各自的工作后，晚上还要聚在一起，点起油灯，自己动手捻毛线，常常是边捻边谈，直到夜深。如此以往，不但丰富了日常生活的内容，也加深了相互的了解。张琴秋常常是主动地向刘秀贞谈自己的身世和经历，使刘秀贞又感动又钦佩。?
有一天，张琴秋突然对刘秀贞说："你和昌浩是结发夫妻，感情也很好，又有两个孩子，过去是革命与战争使你们分离了；现在我应该退出来，让你们团圆。"她的话讲得平静、诚恳而又真挚。
刘秀贞听了，连忙答道："那不行！我没有文化，又没有做工作的本领，完全不能帮助昌浩工作；你和我不同，你有文化和工作经验，你过去帮助过他工作，今后还可能帮助他工作。你们的结合才是般配的，退出的应该是我，而不是你。琴秋呀琴秋，快别这样说了，你若再这样说，那就是赶我快点走。"刘秀贞也说得十分坦诚。
张琴秋听后，不禁为刘秀贞的聪明、果断和坦率感到深为佩服。一道棘手的婚姻难题，被刘秀贞的一席话轻而易举地化解了。这时，张琴秋才鼓起勇气向刘秀贞转述陈昌浩临走时留下的话："我要去治病，不能见刘秀贞了。她帮我把两个孩子抚养大了，我永远是感激她的。现在已成了这个局面(指他与刘、张间的婚姻关系)，只有请组织上帮助解决吧！"
谈到这个问题，刘秀贞后来也说："昌浩遇到了困难，我要帮助他，也只有我才能帮助他摆脱困境。"不久，在组织的帮助下，刘秀贞正式解除了她与陈昌浩的婚姻关系。就这样，一场历史遗留下来的婚姻难题，在张琴秋、刘秀贞这两个女人的相互理解与信任中，妥善地解决了。刘秀贞后来与红四方面军的老战士周益结了婚。周益怀着对老首长陈昌浩的崇敬与热爱的朴素阶级感情，默默地担负起照顾刘秀贞生活与抚养陈昌浩后代子孙的责任。?
在陈昌浩去苏联治病并由于苏德战争的爆发而无法回国不得不长期滞留苏联后，他与张琴秋的婚姻便名存实亡，组织上也同意了张琴秋提出的与陈昌浩解除婚姻关系的要求。1943年春，经中共中央组织部批准，张琴秋与红四方面军的老战友苏井观结为夫妻。苏井观在鄂豫皖苏区时曾担任红四方面军总医院院长。
