张镇孙少年时，学习刻苦，博闻强记，小有名气。中状元后，授秘书省正字，进秘书省校书郎。不久，出为婺州通判。咸淳十年(1274)，度宗驾崩，太子即位，仅四岁，是为恭帝。德祐元年(1275)冬，元军逼近南宋都城临安(今杭州)，张镇孙因牵念双亲，弃官回南海奉养父母，遭弹劾被罢官免职。恭帝君臣降元后，宋臣拥立端宗赵昰即位，张镇孙为龙图阁待制、广东制置使兼经略按抚。奉诏与都统凌震招兵买马，誓图恢复。景炎二年(1277)，张镇孙率军收复广州，军心，民心为之大振。但不久，元军又复占广州，张镇孙兵败被俘，英勇就义。文天祥闻讯，极为悲愤，挥泪赋诗悼念良久。张镇孙为人正直，对奸相贾似道收买，不屑一顾。张镇孙擅于诗文，殿试时，洋洋七千言，一挥而就。著有《见面亭集》十六卷。