自幼博览群书，尤精左传。
后投笔从戎，为蓟北雄武军使。
841年，被任命为卢龙留后。
842年，正式任节度使。
同年，大破回纥大将那颉啜，又攻契丹与奚族，任东面回纥招抚使，降服回纥。
849年，病死于任上，军中拥立其子张直方继位。
节度卢龙
张仲武的祖父张仁宪，官至太子中允;父亲张光朝，官至六部尚书。
张仲武自幼博览群书，尤精《左氏春秋》，投笔从戎，官至蓟北雄武(今天津蓟县)军使。
会昌元年(841年)九月，卢龙军乱，牙将陈行泰发动兵变，杀节度使史元忠自立，但时隔仅一月就被牙将张绛诛杀。
张绛慑于张仲武威名，一度请其主持军务，但后来又改变主意，上书自请为节度使。
张仲武大怒，起兵进攻幽州(北京)。
为了名正言顺，张仲武特派长史吴仲舒到京师长安，请求率本部兵马征伐张绛。
吴仲舒说服了宰相李德裕，经过权衡考虑，唐武宗任命张仲武为卢龙军兵马留后，允许他率军平乱。
张仲武以精兵八百、土团五百袭击幽州，一举攻克，诛杀张绛，平定了暴乱并于次年正月，正式就任卢龙节度使。
此后，张仲武采取了一系列措施，奖励耕织，发展经济，实行军垦，保护民生，并严格操练兵马，裁老减弱，奖优罚劣，使卢龙治下面貌焕然一变，军队士气骤涨，战斗力提高，成为唐末诸镇中的劲旅。
威加北狄
会昌二年(842年)，回纥大将那颉啜统兵南犯掠边。
张仲武在增强边地各城守备的同时，命其弟张仲至率大军三万予以反击。
此役，卢龙军一举击破回纥骑兵，收降三万余人。
那颉啜只身北窜，被乌介可汗所杀。
挟战胜余威，张仲武又派大将石公绪兵进契丹、奚两部，尽杀回纥监使八百余人，从而恢复了唐王朝对两个部落民族的管辖。
同年八月，唐廷发兵三路，北伐回纥，张仲武充任东面回纥招抚使。
在历时数月的征战中，张仲武与其它两路兵马紧密配合，收降回纥十万余众，乌介可汗被迫远遁西域。
此后，仲武对不服从唐朝管辖的奚族个别部落，又以武力征伐，迫其首领俯首称臣，向唐天子纳贡。
作为一代名将，“破獯鬻之众，帐盈七千;拓鲜卑之疆，地开千里。
万狄稽颡，百蛮投诚”，这无疑是张仲武赫赫战功的真实写照。
大中三年(849年)，张仲武病死于任上，军中拥立其子张直方继位。
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