1931年7月4日，張桃芳出生在江蘇興化市陳堡鎮的一個農村。
抗日戰爭時期，在共產黨等抗日力量的領導下，人民奮起反抗日寇，張桃芳加入了兒童團，他們的任務就是在村子周邊放哨偵察敵人。 [9]
1951年3月，張桃芳參加中國人民誌願軍，正式成為一名軍人，在第24軍72師214團3營8連當通訊員。 [2] [9]
1953年1月29日，張桃芳開始參加狙擊小組，到5月25日為止，除去集訓、開會等活動外，實際參戰時間隻有31天，累計耗彈442發，斃敵214名，創下了誌願軍狙擊手單人最高戰績。 [2]
1953年5月26日，張桃芳被選為代表，歸國出席第二屆全國青年代表大會。 [2] [16]
1954年，張桃芳報名參加飛行員培訓，成為新中國第一代殲擊戰鬥機飛行員。 [16]
1954年8月14日，張桃芳進入徐州預備航校學習飛行。在其後的飛行生涯中，曾駕駛過雅克-18教練機、米格-15和米格-15比斯戰鬥機。 [14]
1980年，以副團職退休。後享正團職待遇。 [14]
1985年，退職後到濰坊市第一軍休所休養。 [15]
2007年10月29日，張桃芳在濰坊市濰城區第一軍休所逝世，享年77歲。 [1-2]
1954年，張桃芳調入空軍任殲擊機飛行員，退役後在濰坊空軍某師任政治教導員 [2]。
曾任中國人民解放軍空軍地空導彈獨立九團副參謀長。 [14]
1952年9月，張桃芳隨整編第24軍214團入朝參加抗美援朝戰爭。張桃芳沒有想到的是入朝後，團裏第一次射擊考核他的3發子彈竟然全部脫靶。張桃芳被調到炊事班幫廚，他暗暗發誓一定要苦練射擊，殺敵衛國 [12]。
1953年1月11日，上甘嶺戰役結束後不久，張桃芳所在的誌願軍第24軍接替第15軍來到了陣地的最前沿，他所在連隊的任務就是堅守597.9高地7號陣地。踏上英雄黃繼光犧牲的陣地，激起張桃芳上陣殺敵的強烈願望 [12]。連隊要選射擊技術過硬的戰士成立射擊組，繼續開展狙擊戰鬥，配合正在進行的停戰談判。張桃芳通過考核後參加狙擊。張桃芳逐步參悟射擊要領，戰績領先。他反複鑽研，發現他使用的莫辛-納甘步騎槍槍管短，擊發時後坐力大，子彈出膛時如有絲毫偏差，射出200米以外就會偏出很大距離。找到了問題所在，張桃芳日夜苦練反應速度和射擊精度，同時也練就了一雙火眼金睛 [7]。
初上前線的張桃芳訓練很刻苦，日夜琢磨手中步槍的性能和使用方法，並在實戰中摸索創造出“三點交兵”遊擊射擊戰術。他在陣地上構築了5個狙擊點位，相互以交通壕連接，部分狙擊點位後方還挖有專門用於躲避敵方炮擊的防炮洞。
上甘嶺地區地形複雜，射擊需要考慮敵人運動軌跡及當時的風速、地形等多個因素，張桃芳便將敵人難走的道路和敵人經常落腳的地方，統統測好距離，編上號碼，作為固定的封鎖點。
刻苦訓練加上勤於琢磨，張桃芳不到兩個星期就適應了狙擊角色。22天裏，他用247發子彈，打死71名敵人，給敵人以極大震懾。
在雙方長期拉鋸的陣地防禦作戰中，美軍經常派出炮兵觀察員對誌願軍陣地進行偵察，引導炮火攻擊，給誌願軍造成較大殺傷。因此，敵人的炮兵觀察員被確定為誌願軍冷槍狙擊的重點目標。張桃芳使用手中的這支步槍，曾在一天時間內連續狙殺敵3名炮兵觀察員，使敵軍的炮擊效率大為下降。
冷槍冷炮狙擊作戰使以美國為首的“聯合國軍”和南朝鮮軍損失慘重，美軍一度把上甘嶺稱為“狙擊兵嶺”“傷心嶺”。 [16]張桃芳的事跡隨後通過第24軍《火線報》在陣地上廣為流傳 [7]。
張桃芳成為全連頭號狙擊手。24軍軍長皮定均聽說後，起初不相信這個新兵這麽厲害，找了一位作戰參謀，帶上一對自己都舍不得穿的皮鞋，囑咐參謀“要親眼看見他打中三個敵人就把鞋子送他”，後來張桃芳就在這個參謀麵前打中了三個美國鬼子。後來，皮定均軍長到張桃芳所在連隊視察，讓參謀將一支莫辛-納甘M1944型步槍獎勵給張桃芳。 [13]
自從上甘嶺的597.9高地出現誌願軍狙擊手後，吃盡了苦頭的敵軍官兵再也不敢在前沿陣地晃悠。他們開始挖工事防備，工事建成後整天躲在裏麵不敢抬頭，連大小便也用罐頭裝著，拋出工事外。難怪他們後來給上甘嶺北山陣地起名為“狙擊兵嶺”。美軍還專門調來了狙擊手予以反擊。
1953年初，張桃芳剛到陣地準備上狙擊台，突然一梭子彈打在身旁，張桃芳忙趴在交通壕裏，順手拿起一頂破鋼盔，用步槍撐到壕溝外，但晃了老半天，對方並不上當。張桃芳突然從戰壕裏躥起，幾個箭步穿過空地，向另一個狙擊位衝去，引來對麵機槍的一陣掃射，子彈就打在張桃芳的腳跟旁。他身子一斜，順勢像中槍一樣摔進掩體裏。這個假摔動作騙過了對方，對方停止了射擊。 [8-9]
不甘失敗的敵人很快調來狙擊高手。對於張桃芳而言，真正的較量開始了。一天，張桃芳剛進入陣地，突然，一串子彈與他擦肩而過。狙擊手的直覺告訴他，真正的高手出現了。可對麵的敵人似乎有意吊人胃口，一連幾天不再出現。幾天後，張桃芳再次來到射擊點位，剛要探頭，一顆子彈徑直朝他飛來。張桃芳就地一滾，趴在坑道裏，佯裝中彈。他十分清楚，此時對手一定在觀察“戰果”。過了一會兒，張桃芳悄悄爬到射擊點位的另一側，順著子彈來襲的方向，仔細搜索對手位置。眨眼間，又一串子彈飛來。透過一處岩石的縫隙，張桃芳看到一挺帶瞄準鏡的重機槍藏在岩石後麵，槍口正對著自己。張桃芳準備主動出擊。他在塹壕裏匍匐前進，向另一個射擊點位移動。快到達位置時，他縱身一躍，故意暴露自己並快速進到點位上。這時，一串子彈再次打來。張桃芳深知對手的厲害，不僅打得準，而且反應極快。耐心等待了幾分鍾後，張桃芳抓住敵人停頓的一刹那，突然舉槍並扣動扳機，子彈不偏不倚擊碎了敵人的頭顱。幾乎與此同時，對麵射來的子彈貼著他的頭皮飛了過去，張桃芳終於贏得了這場生死較量。 [7]
張桃芳在誌願軍開展的冷槍冷炮狙擊作戰中逐漸成長為一名神槍手。像其他出色的射手一樣，他開始將戰鬥中積累的狙擊作戰經驗傳授給其他誌願軍戰士。
費金海是他培養的狙擊手之一。很快，費金海也名列誌願軍“殺敵百名狙擊手”之中，開始培養新狙擊手。正是這種高效的幫帶，使誌願軍的狙擊手隊伍不斷壯大 [16]。
