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1932年8月15日，張兆和乘車北上，每日至北平圖書館讀書，后入北京大學旁聽。入讀清華大學的弟弟宗和與三姐常常相見，日記中有記錄到三姐與沈從文的感情發展。
沈從文與兆和
“上午三姐在看沈從文的信，看得心動，連我也有得看了，他的信寫得像文章一樣好。三姐看了他的信，說他態度很好……沈從文又來了快信給三姐，她先已經看過后，怕人說她再看，就裝作看書，把信放在書里看。”
“三姐打水給他（沈）洗臉，揩手，像待情人一樣（不，本來他們就是一對情人），他很會說故事，有時候偶爾夾兩句小說中的句子談談。我忽然覺得我在當中不好，沈常常把三姐的手捉在他的手里。于是我托詞說要去看看北大的朋友，我就走了，我想沈一定想感激我。”
大弟張宗和
1933年1月13日，張兆和、宗和姐弟乘車回家過春節，行前張兆和給父親寫了一封信，告訴父親她與沈從文的事。張宗和上海見父親張冀牖與繼母韋均一時“把三姐的重要信件交給爸爸媽媽”，“又講了些三姐和沈從文的事給他們聽”。
另據張允和在《半個字的電報》中回憶，沈從文在給三妹的信中求三妹早日打電報通知他，如果家長同意，讓他“鄉下人喝杯甜酒吧”。張冀牖很開明，對兒女的婚事很少干涉，同意了沈從文和兆和的婚事。
張允和于是向沈從文發去了既表示婚事“允”準，也署了自己名字的“允”字電報，一當兩用，即所謂“半個字的電報”。張兆和聽了不放心，一個人悄悄再到電報局，發出“鄉下人喝杯甜酒吧兆”的蜜電。
與沈從文訂婚之后，張兆和隨沈從文來到青島，任職于學校圖書館。弟弟張宗和到青島看望三姐，他觀察道：“三姐也變了，往常人一說她，她就臉紅，現在儼然是主婦的樣子，料理廚房，算一天要用多少錢。他（沈）在房里拉著手在她耳邊說話，她也習以為常了。有一次他們又坐在一起，我開了房門要出去。他們笑著把我拉回來，說‘現在不用再裝吃醉酒了’，我倒被他們說得有點難為情。”
兆和與未婚夫沈從文在青島
1933年9月9日，31歲的沈從文與23歲的張兆和在北平中央公園舉行了婚禮，婚禮十分簡樸。婚禮當天，沈從文和張兆和所穿的服裝，也是張兆和大姐張元和在上海為他們特意縫制的。
婚禮也沒有什么結婚儀式，晚上七點半開始吃飯，共六桌。吃到中間，證婚人楊振聲起來講了幾句話，一對新人起來到各個桌子敬酒。
新居是北平西城達子營的一個小院子，四妹張充和回憶：“當時沒有儀式，婚房中也沒有什么陳設，四壁空空，無一般新婚氣象，只是兩張床上各罩一錦緞，百子圖的罩單有點辦喜事的氣氛，是梁思成、林徽因送的。”本來兆和是有嫁妝的，但是沈從文致信岳父一分不要。
婚后他們有一段甜蜜的時光，她叫他“二哥”，他叫她“三三”。沈從文在給大哥沈云麓的信中報告道，兆和“端莊秀雅，恰如其人。媽尚未見此媳婦，若一見之，當尤欣喜也”。
“兆和人極識大體，故家中空氣極好，媽若見及弟等情形，必常作大笑不止，因弟自近年來處處皆顯得如十三四歲時活跳，家中連唱帶做，無事不快樂異常，誠意料不到之情形也。”
新婚不久，沈母病危，沈從文回故鄉鳳凰探望。他在船艙里給遠在北平的張兆和寫信說：“我離開北平時還計劃每天用半個日子寫信，用半個日子寫文章，誰知到了這小船上卻只想為你寫信，別的事全不能做。”
張兆和信中也擔心著：“長沙的風是不是也會這么不憐憫地吼，把我二哥的身子吹成一塊冰？為了這風，我很發愁，就因為我自己這時坐在溫暖的屋子里，有了風，還把心吹得冰冷。我不知道二哥是怎么支持的。”沈從文安慰說：“三三，乖一點，放心，我一切好！我一個人在船上，看什么總想到你。”
張兆和寫給沈從文的信
但思維方式迥異，他們的價值觀有著嚴重的分歧。下嫁沈從文的張兆和，從小錦衣玉食，嫁到沈家后她改變了過去的生活方式，勤儉持家。
生活拮據，張兆和整日穿著藍粗布袍子，沈從文卻喜歡收藏古董。結婚時，姑母送給張兆和的玉戒指被沈從文當掉，買了字畫還忘記贖回來，平時對朋友也基本是有求必應。張兆和說他“打腫臉充胖子，不是紳士冒充紳士”。
張兆和的轉變卻讓沈從文覺得幻滅，妻子婚后終日勞勞碌碌，一副“婦人”形象。沈從文說她：“你何不染發，穿點時髦的衣裳呢？”
張兆和很務實：“不許你逼我穿高跟鞋燙頭發了，不許你因怕我把一雙手弄粗糙為理由而不叫我洗東西做事了，吃的東西無所謂好壞，穿的用的無所謂講究不講究，能夠活下去已是造化。”
婚后在信里，天性浪漫的沈從文對張兆和抒發情感時，張兆和的回信也多是柴米油鹽，沈從文說著風花雪月，妻子回應家用困難。
沈從文寫的《邊城》《長河》《三三》等作品陸續發表，聲名大噪，但張兆和并不崇拜他，甚至指出他稿子中的某些語法不通，有錯別字，沈從文在婚內缺乏認同和理解。
1935年一天沈從文有事拜訪熊希齡，熊不在，家庭教師高青子出來招呼了他。高青子喜歡寫作，他們聊起文學滔滔不絕，高青子讀過沈的小說，非常崇拜他。
沈從文在《第四》中曾描寫過一個美人，她出場時身著“綠地小黃花綢子夾衫，衣角袖口緣了一點紫”。后來沈從文又去拜訪熊希齡時，高青子穿了一件《第四》中一模一樣的衣服，像極了沈從文小說《第四》里的女主人公，沈從文見了會心一笑。
沈從文將高青子引入了文壇，并開始為她修改稿件，高青子把愛情寫進小說《紫》里，還發表在沈從文主編的《國聞周報》上。《紫》以八妹的口氣和視角，講述了哥哥與兩個女子之間的感情糾葛。小說中哥哥、兩個女子的很多情節，全可從沈從文、高青子和張兆和的現實生活中找到。小說里“璇青”名字也來自于沈從文曾用的一個筆名“璇若”，璇若高青子=璇青。
雖然沒有指名道姓，但是映射得太明顯，張兆和事先對他們的交往毫不知情，看了小說才明白過來。沈從文只好寫信坦白，自己對一個小說家有好感：“我一直想告訴你，只是沒有到時候，和高韻秀交往，我從來不曾想過要隱瞞你，她是熊先生家的家庭教師，我可以將我與她交往的全部經過說給你聽，我不隱瞞你，我喜歡她，你一定要說這是愛也是可以的，但這只是一個作家對一位作者本能的關心與喜愛，絲毫不影響我對你的愛，我對你的愛情一點沒變，甚至更加濃純，但是，我也喜歡她。”
此時的張兆和正在坐月子，剛生下長子龍朱，如何能忍這口氣？趁著過年，她賭氣回到了安徽老家。沈從文每天給妻子寫一封長信，勸她回來，張兆和不肯。沈從文卻覺得自己沒錯：“我這種感覺同我對妻子的愛沒沖突啊。”
妻子與自己決裂后，沈從文常常出入“太太客廳”，找林徽因談心。
沈從文與林徽因
林徽因如長者一般對沈從文進行了勸導，林徽因后來在回憶中寫到：
“他（沈從文）使自己陷入這樣一種情感糾葛，像任何一個初出茅廬的小青年一樣，對這種事陷入絕望。他的詩人氣質造了他的反，使他對生活和其中的沖突茫然不知所措，這使我想起了雪萊，也回想起志摩與他世俗苦痛的拼搏。可我又禁不住覺得好玩。他那天早晨竟是那么的迷人和討人喜歡！而我坐在那里，又老又疲憊地跟他談，罵他，勸他，和他討論生活及其曲折，人類的天性、其動人之處和其中的悲劇、理想和現實！”
林徽因最后還給沈從文找了一個最合適的聊天對象：金岳霖。林徽因對沈從文說：“你去找老金（金岳霖）談談，他真是能了解同時又極客觀極懂得人性，雖然他自己并不一定會提起他的歷史。”
金岳霖
林徽因和金岳霖的勸導下，沈從文決心將這份情感放在心里，接回妻子好好過日子。
抗日戰爭爆發后，1937年沈從文隨西南聯大去了昆明，張兆和帶著兩個孩子留在北京。張兆和覺得孩子需要照顧，離開北京不方便，沈從文書信、稿件太多，需要清理、保護，一家人都跟著沈從文，會拖累他的。在《飄零書簡》中看得出，二人已經在感情上出現了某些裂痕。
張兆和不愿意來昆明，沈從文認為兆和有多次離開北京去與他相會的機會，但總是“遷延游移”，故意錯過。他懷疑兆和不愛他，不愿意與他一起生活，故設法避開他。他甚至告訴張兆和，她“永遠是一個自由人”，如果她在北京有別的相好，或者甚至離開自己，他都不會責怪她。
沈從文在感情上孩子式的天真表現，令張兆和感到失望，年輕的她不得不像大姐姐一樣來應對這個大作家的絮絮叨叨：“來信說那種廢話，什么自由不自由的，我不愛聽，以后不許你講……此后再寫那樣的話我不回你信了。”兆和在沈從文的催促下決定南下。
1938年10月，張兆和帶著兩個幼子和沈從文的九妹沈岳萌，從北平出發，經天津、上海、香港、越南，在輾轉滇緬線到云南，11月4日到達昆明，一家人得以團聚。
有段時間，昆明被日軍轟炸得很厲害，沈從文一家搬到了昆明遠郊呈貢縣。沈從文一般用三天左右的時間在昆明集中把課上完，其余時間回呈貢的家。
1935年，沈從文、張兆和與長子沈龍珠，以及沈從文九妹樂夢
沈從文在昆明上完課，每次回呈貢的家都得先坐小火車，然后租一匹云南小馬才能回到家，在給友人的信中，沈從文說：“孩子們給我們的鼓勵，固然極大，最應感謝的還是兆和，體力方面的健康，與性情方面的善良，以及在苦難中永遠不喪氣，對家中事對職務永遠的熱忱，都是使一家大小快樂幸福的原因。”
兆和與從文的倆個兒子龍珠和虎雛
那期間高青子也到了昆明，在西南聯大圖書館做管理員。在昆明沈從文和高青子也有來往，引起了流言蜚語，張兆和托人為高青子介紹對象。
詩人徐芳回憶：“當時對他們的往來有許多流言，主要是沈從文已經有家室了。”這期間，沈從文創作了一篇以他和高青子戀愛為原型的“色情小說”《看虹錄》中，其中有情欲描寫。沈從文后來被郭沫若批判為桃紅色文學，正是因為這部小說。1942年，高青子選擇主動退出，沈從文回歸家庭，但他和張兆和過著實際分居的日子，兩人的感情不復如初。
一家四口在昆明，照片攝于1945年8月，這年老大龍珠11歲，老二虎雛8歲，兩人結婚12周年，為了慶祝結婚紀念日，9月9日這天早晨沈從文趕緊從床上爬起來，跑到外面路邊采了一把帶露水的藍色野花回來送到妻子面前，張兆和高興地接過花一邊插進白瓷花瓶里，一邊叮囑沈從文：“昨晚沒睡多久吧，趕緊去睡上兩個鐘頭，十點客人們就來了。”沈從文卻說：“沒關系，我不過是累了一晚上，你卻累了12年！我想起就慚愧難過！”
抗戰結束后，兆和一家于1947年搬回北平，他們并沒有選擇出國或去臺灣。1948年，沈從文因寫作的桃紅色小說《看虹錄》受到左翼文化界的猛烈批判，人生陷入了最艱難的境地。張兆和覺得他精神出軌還寫成小說，如今受到批判也是咎由自取。
沈從文與張兆和回北京后攝于公園
當沈從文因患上抑郁癥住進清華園療養時，張兆和覺得他很快就會好起來。
沈從文與自己的妻子和兒子分居，只有到每天晚上，他才回家去吃飯，走之前，帶回第二天早、午的飯食，回來后在自己的小屋子里啃著豆渣饅頭做研究。
沈從文還給張兆和寫信，但或許算是在自言自語：“你不用來信，我可有可無，凡事都這樣，因為明白生命不如如此，一切和我都已游離。”
沈從文、巴金與張兆和
1949年，時代發生了天翻地覆的變化，敏感的沈從文感到不安，擔心自己的創作不能被新時代接受，張兆和開始審核他的作品。
這個時候的兆和當了“穿列寧服的干部”，在《人民文學》做編輯，“整個社會都在歡天喜地迎接一個翻天覆地的變化”，沈從文思想上并不接受新時代，家里人不理解他為什么不認同馬列思想，不做個進步的人，他感到前所未有的孤獨和無助。
沈從文與張兆和
“解放一年以后，兩個讀初中的孩子，整天在學校里面參加各種各樣的運動，就會覺得爸爸不太進步。兩個孩子跟媽媽商量，家里要團結起來幫幫爸爸，做做爸爸的思想工作。有一天晚上兩個孩子放學回來專門跟爸爸談了一下，問爸爸為什么整天悶悶不樂？沈從文說，你們太小了，有些事情不懂，我跟你們感受的問題不太一樣。孩子又說，爸爸該積極地投入到社會主義建設的運動里面去。沈從文說我在博物館里做這個事情。孩子說，誰整天愿意在博物館那種古董里面，人也變成古董了。沈從文又說，那個也是工作呀，況且我們的社會主義建設也要做那樣的事情。”
重度抑郁下的沈從文患上了精神分裂，被送入了精神病院，1949年3月28日，沈從文發作時割開動脈喝下了煤油，“用剃刀把自己頸子劃破，兩腕脈管也割傷，又喝了一碗煤油。”經搶救后沈從文脫離了生命危險，被送回家中休養。
沈從文在博物館里郁郁不得志，沒有自己的辦公室，在走廊辦公，夏熱冬冷，一把年紀卻要去當講解員，要研究課題卻得不到領導的支持，被呼來喝去打雜
沈從文自殺時他們已經結婚15年了，并且已經有了兩個兒子。沈從文陷進了創作危機，他渴望從感情生活中獲得安慰。
“你可不明白，我一定要單獨時，才會把你一切加以消化，成為一種信仰，一種人格，一種力量！至于在一處，你的命令可把我的頭腦弄昏了，近來，命令稍多，真的圣母可是沉默的。”
但張兆和對沈從文自殺的行為感到很失望，在當時的環境下是自絕于黨和人民的行為，她動身去了華北大學深造。文革中思想有問題的沈從文和出身資產階級的張兆和經歷了很多磨難，張兆和被下放到湖北鄉下的五七干校，負責將糞便挑到菜地里去。
文革中的張兆和與沈從文
1969年11月，沈從文作為反動文人即將被下放到干校勞動。家里一下子亂到不能再亂，二姐張允和來看他，他說：“我就要下放啦！現在理東西。”
張允和要走時，沈從文叫住了她，“他從鼓鼓囊囊的口袋里掏出一封皺頭皺腦的信，又像哭又像笑地對我說：‘這是三姐（兆和）給我的第一封信。’沈二哥把信舉起來，面色十分羞澀而溫柔。我說：‘我能看看嗎？’沈二哥把信放下來，又像給我又像不給我，把信放在胸前溫一下并沒有給我，又把信塞進口袋里，這手抓緊了信再也不出來了。我正望著他好笑，忽然沈二哥說‘三姐的第一封信--第一封。’說著就吸溜吸溜哭起來……”對沈從文來說，在最困難的時期，張兆和仍是他內心的支柱。
左起二姐張允和、周有光、沈從文、張兆和
在折磨得“人不人，鬼不鬼”的時候，他最懷念的，是那個時候肯給她寫回信的“三三”。沈從文到干校后主要負責看守廁所，防止有人偷糞便。兩夫妻雖然在一個地方，但卻不能常見面。
1972年，沈從文因身體不好，獲準回京治病。
1978年，文革結束，他被調去社科院工作，繼續研究中國古代服飾。兆和則作為家庭主婦在家中料理家務和照顧孩子，歷經風雨，夫妻間多了理解和相互護持的深情。
少年夫妻老來伴
1982年，兆和陪同沈從文回了一趟湘西。
兆和與沈從文在湖南張家界金鞭溪
1986年，某編輯拜訪沈家，回憶他與兆和及沈從文的見面：“沈老正午睡，我便與沈夫人張兆和閑聊。她一口帶江南韻味的北京話，聲音和靄、親切。她出版過小說集，曾任《人民文學》編輯，她既是沈老的終身伴侶，也是得力的助手。建國后沈老有了新作，她作為第一位讀者必認真加以“審閱”，深怕他說錯話。同時改正文中不規范用字，有次還提出批評：這個字我已改過多次，你又用錯了。沈夫人很坦率地對我說，我對黨的政策和國內外形勢比他學得多，他生性執拗率真，不經意間易說錯話，我給他‘把把關’。”
兆和幫沈從文洗手
兆和幫從文翻畫冊
沈從文、兆和與兩個孫子
1988年，沈從文心臟病發作去世。“三姐，我對不起你。”——這是他最后的話。
沈從文死后，張兆和開始整理沈的信件和一些文字，編成《從文家書》。在《后記》中，她寫道：“六十多年過去了，面對書桌上這幾組文字，我不知道是在夢中還是在翻閱別人的故事。從文同我相處，這一生，究竟是幸福還是不幸?得不到回答。我不理解他，不完全理解他。后來逐漸有了些理解，但是，真正懂得他的為人，懂得他一生承受的重壓，是在整理編選他遺稿的現在。過去不知道的，如今知道了；過去不明白的，如今明白了。他不是完人，卻是個稀有的善良的人。太晚了！為什么在他有生之年，不能發掘他，理解他，從各方面去幫助他，反而有那么多的矛盾得不到解決！悔之晚矣。”
兆和與從文在書房
2003年，張兆和溘然長逝，死前已認不出沈從文的畫像。
