Hứa Viễn, thái thú Tuy Dương, có chức quan cao hơn Trương Tuần (huyện lệnh), nhưng biết Trương Tuần giỏi dùng binh, trí dũng song toàn, liền mời Trương Tuần làm người chỉ huy việc giữ thành. Tướng phiến loạn Doãn Tử kỳ đem 13 vạn quân đánh thành, mà quân số của cả Hứa Viễn, Trương Tuần gộp lại cũng chỉ có hơn 6000, chưa bằng 1 phần 12 số quân địch. Trương Tuần tổ chức cố thủ, kịch chiến với quân phiến loạn suốt 15 ngày, bắt sống hơn 60 tướng, tiêu diệt hơn 2 vạn phiến quân, buộc Doãn Tử Kỳ phải lui quân. Hai tháng sau, Doãn Tử Kỳ có quân tăng viện, lại bao vây chặt Tuy Dương, dùng mọi biện pháp công phá thành lũy. Trương Tuần tuy đánh thắng liên tiếp mấy trận, nhưng quân phiến loạn tạm lui rồi lại tiến tới, tình hình ngày càng khẩn cấp.

Một đêm, Trương Tuần hạ lệnh cho quân lính gióng trống trận, chỉnh đốn đội ngũ. Quân phiến loạn ở ngoài thành thấy trong thành gióng trống, liền vội vàng bày trận, chuẩn bị giao phong. Nhưng chúng đợi tới sáng, vẫn không thấy quân Đường ra khỏi thành, Doãn Tử Kỳ cho người leo lên vọng lâu nhìn vào, vẫn thấy trong thành im phăng phắc, không hề có động tĩnh gì, liền hạ lệnh cho quân lính tháo bỏ khôi giáp, nghỉ ngơi. Tướng sĩ quân phiến loạn qua 1 đêm căng thẳng, mỏi mệt nên vừa nằm xuống là ngủ li bì. Chính vào lúc đó, Trương Tuần cùng các tướng Lôi Vạn Xuân, Nam Tế Vân và hơn 10 tướng lĩnh khác, mỗi người dẫn 50 kỵ binh mở cửa thành ào ạt xông ra, tiến công mãnh liệt vào trại địch. Quân phiến loạn không đề phòng, lâm vào cảnh hỗn loạn, bị quân Đường giết hơn 5000 tên. Trương Tuần muốn tìm cách bắn gục chủ tướng Doãn Tử Kỳ của quân phiến loạn khi hắn ra trước trận, nhưng Doãn Tử Kỳ cũng rất ranh ma, khi nào ra trận cũng cùng đi với mấy viên tướng khác, mặc chiến bào và cưỡi ngựa có màu sắc giống nhau, không sao phân biệt được. Trương Tuần liền nghĩ ra 1 biện pháp, sai quân lính dùng thân cây lau vót làm tên bắn vào trận địa địch. Lính địch nhặt được loại tên đó, cho rằng trong thành đã hết tên rồi nên vui mừng cầm mấy mũi tên đó, phóng ngựa đến đưa cho Doãn Tử Kỳ xem.

Doãn Từ Kỳ vừa đưa tay ra nhận mấy mũi tên đó thì Trương Tuần đã theo dõi sát, báo Nam Tế Vân đứng bên cạnh bắn thẳng vào hắn. Nam Tế Vân vốn là 1 cung thủ lợi hại. mũi tên bắn ra trúng ngay vào mắt trái Doãn Tử Kỳ. Hắn thét lên 1 tiếng, ôm mặt, ngã nhào xuống chân ngựa. Trương Tuần hạ lệnh xông ra đánh, lại thắng 1 trận lớn. Doãn Tử Kỳ đã hỏng 1 mắt, lại thiệt quân, vô cùng cay cú. Sau khi điều trị khỏi vết thương, hắn liền dẫn mấy vạn quân vây chặt Tuy Dương, như tường đồng vách sắt. Quân vây ngoài thành mỗi ngày 1 đông, quân giữ thành thì càng chiến đấu càng giảm. Về sau, trong thành Tuy Dương chỉ còn lại 1600 người, lương thực cũng cạn dần, mỗi binh sĩ mỗi ngày chỉ được phân 1 hợp gạo (=0,10355 lít) phải trộn thêm vỏ cây, lá cây và giấy vụn để nấu cơm ăn. Cuối cùng, không còn 1 hạt gạo nào nữa, quân lính trụ không nổi, lần lượt gục ngã vì đói. Tình thế càng ngày càng nguy cấp, Trương Tuần chỉ còn cách là cử Nam Tế Vân dẫn theo 30 kỵ binh mở đường máu vượt qua nhiều lớp bao vây, chạy tới Lâm Hoài (nay là tây bắc Vu Đài, Giang Tô) mượn quân về cứu viện.

Tướng giữ Vu Đài là Hạ Lan Tiến Minh sợ thế quân nổi loạn, không cho mượn quân về cứu Tuy Dương. Ông ta thấy Nam Tế Vân là 1 dũng tướng, muốn giữ lại làm bộ hạ cho mình, nên mở 1 bữa tiệc thết đãi, mời các tướng đến cùng tiếp Nam Tế Vân. Nam Tế Vân lòng như lửa đốt, còn bụng dạ nào để uống rượu nữa. Ông chảy nước mắt, kích động nói: "Quân dân trong thành Tuy Dương đã hơn một tháng nay không có hạt cơm nào vào bụng, chúng tôi làm sao có thể ngồi đây ăn uống. Dù có đưa vào miệng chăng nữa, cũng làm sao có thể nuốt nổi? Trong tay tướng quân có nhiều binh lính mà nhìn thành Tuy Dương sắp bị mất, không chịu đem quân đến cứu, lẽ nào đó là việc làm của bậc trung thần nghĩa sĩ hay sao?". Nói xong, đưa 1 ngón tay vào miệng cắn đứt, máu chảy ròng ròng, tức giận nói: "Tế Vân này không hoàn thành được nhiệm vụ chủ tướng giao cho, xin để lại một ngón tay này làm bằng để khi về có thể trình bày với chủ tướng".

Cử tọa trong buổi tiệc đều kinh hoàng, nhiều người giơ ống tay áo lên che mặt, có người chịu không nổi, khóc rống lên thảm thiết. Nam Tế Vân thấy Hạ Lan Minh Tiến cuối cùng vẫn không chịu xuất binh, đành rời khỏi Lâm Hoài, đến nơi khác mượn được 3000 quân đưa về Tuy Dương. Đến ngoài thành, quân phiến loạn huy động lực lượng vây chặt họ lại. Nam Tế Vân chỉ huy quân mã, tả xung hữu đột, triển khai 1 chiến đấu đẫm máu ngay dưới chân thành. Trương Tuần thấy tiếng la hét vang dội ngoài thành, biết Nam Tế Vân đã về tới, liền mở toang cửa thành, đánh lui địch, đón cánh quân của Nam Tế Vân vào thành. Số quân còn lại chỉ được 1000, Nam Tế Vân báo cáo với Trương Tuần, Hứa Viễn về tình hình xin quân cứu viện. Tướng sĩ trong thành thấy không còn hy vọng có được viện binh, đều ôm mặt khóc ròng. Trương Tuần và Hứa Viễn bàn đi bàn lại, thấy Tuy Dương là bình phong của miền Giang Hoài, muốn bảo vệ được Giang Hoài không cho quân phiến loạn tiến xuống phía nam thì phải quyết tâm tử thủ Tuy Dương. Trong thành đã hết lương thực, họ nấu vỏ cây làm thức ăn. Vỏ cây hết, thì giết thịt chiến mã, hết chiến mã, đành cử người đánh bắt chuột, sẻ để ăn đỡ đói

Tướng sĩ và dân chúng trong thành đều xúc động trước quyết tâm tử chiến của Trương Tuần. Dù họ biết rõ ràng thành không thể giữ được mãi, nhưng tuyệt nhiên không có ai trốn ra hàng giặc. Cuối cùng, toàn thành chỉ còn lại 400 người. Doãn Tử Kỳ dẫn quân dùng thang mây leo lên mặt thành, quân lính giữ thành quá đói không còn giương nổi cung, không còn sức đâm giáo nữa. Tháng 10, năm 757, thành Tuy Dương rơi vào tay quân phiến loạn. 36 viên tướng gồm Trương Tuần, Hứa Viễn, Lôi Vạn Xuân, Nam Tế Vân...đều bị địch bắt sống. Tướng giặc trói từng người một, buộc họ đầu hàng. Chúng ướm dao vào cổ Trương Tuần, ông cười nhạt, chửi rủa giặc thậm tệ. Đến lượt Nam Tế Vân, ông không nói 1 lời nào. Trương Tuần ngoảnh mặt lại thét lên với Nam Tế Vân: "Tám Nam! (Nam Tế Vân là con thứ 8 trong gia đình). Người hảo hán chỉ có chết, chứ không thể khuất phục trước quân phản tặc!".

Nam Tế Vân cười lớn: "Trương Công hãy yên tâm. Tôi đang nghĩ cách làm sao tiêu diệt chúng, chứ đâu có sợ chết".

Tướng giặc biết họ không chịu khuất phục, liền đem giết hết. Tiết độ sứ Hà Nam là Trương Cảo nghe tin Tuy Dương nguy cấp, liền mang quân hành quân gấp đến Tuy Dương, đánh lui quân Doãn Tử Kỳ, thì thành Tuy Dương đã mất 3 ngày trước. Bảy ngày sau đó, Quách Tử Nghi chỉ huy quân Đường thu phục được Lạc Dương. Do sự cố của Trương Tuần, nên khu vực Giang Hoài phía nam đã không bị quân phiến loạn giày xéo.