读过《三国演义》的或许不会记的张温，他在书中只出场了一次，在董卓在宴会上被吕布拖出去斩首，原因与袁术私通，袁术给他写信，却被人错送到了吕布府上。
其实，张温的官职曾经很大，董卓、孙坚、陶谦等这些后来的一方诸侯都以前都是他的小弟。
张温年少时声名不错，受到曹操的爷爷中常侍曹腾的赏识，而得到提拔，后升任大司农，成为帝国最高财政长官。中平元年（184年）二月，灵帝任命大司农张温为司空。
公元185年，西凉韩遂、边章、北宫伯玉发动叛乱，率领着数万骑兵侵犯中原，逼近了京城长安，皇甫嵩以无功免归。
八月，张温被转封为车骑将军，奉旨讨伐北宫伯玉等人，而董卓为破虏将军为张温所统辖，孙坚、陶谦为参军事。开始，张温率领着十几万军队，被韩遂等人打败，反而是董卓等人的进攻大破敌军。
之后，张温派董卓率领三万人去讨伐羌族的先零部落，董卓被对方包围，他粮食不足，于是在渡河的地方修筑堤坝，假装捕鱼来填补粮食的空缺，再借堤坝的掩护暗中撤退，等到羌人发现时他已经把堤坝挖开，成功地阻止了敌方的追击。
当时，六路军队出陇西，五路败退，唯独董卓全师而回，驻扎扶风。张温以皇帝诏书召集董卓，董卓却不按时到达。张温责备他，董卓应答极不恭顺。
当时，孙坚也在场，他上前附在张温的耳边低声说：“董卓违反军法，并且对您不尊重，应该以檄召不到，申明法令，予以处斩。”张温说：“董卓在陇蜀之间素有威名，今天杀了他，恐怕西征没有依靠。”
孙坚说：“您以中央军讨贼，名声已震天下，何必要依赖董卓？我听董卓的言论，已经冒犯上司，对你妈敬这是第一罪；边章等人在西域跋扈多年，应该立即扑灭，董卓讨寇不力，使士气大挫，是第二罪；董卓无功无劳，又应召不到，气宇高傲，是第三罪。古代将领，以朝廷威仪服众，也是以杀人立威的。过去穰苴斩庄贾，魏绛杀扬干都是。今天您对他心慈手软，恐怕有损统帅您的威严和军令的执行。”
张温实在不忍心杀死董卓，于是对孙坚说说：“你先回去，时间一长，董卓会起疑心的。”孙坚于是离去。
张温没有惩罚董卓，董卓也毫无愧疚之情。后来，董卓改立汉献帝掌握朝廷大权，只要是对他不满他的官员，他都会毫不留情地将其铲除。
当时张温担任卫尉，他对董卓飞扬跋扈、野蛮残忍的行为极为不满，此前，也参与司徒王允等人共谋诛杀董卓，但还没来得及行动。董卓非常怨恨张温，于是诬蔑他与袁术私通，将他在市井之中活活拷打致死。