Trương Phúc Phấn vốn gốc người Quí Sơn, huyện Tống Sơn, tỉnh Thanh Hóa. Thân phụ ông theo chúa Nguyễn vào Nam, ngụ tại làng Phong Lộc (Quảng Bình), sau dời vào Thừa Thiên.

Thân phụ của Trương Phúc Phấn là Trương Gia Sơn, một vị tướng thanh liêm, tài giỏi, từng giữ chức Điện Tiền Đô Chỉ Huy cho nhà Lê và được phong là Lương Quận Công. Sau thấy họ Trịnh chuyên quyền, làm việc bất đạo, Trương Gia Sơn mới bỏ chúa Trịnh đi vào Nam.

Trương Phúc Phấn vốn tên Trương Công Phấn, nhờ những công trận, được chúa Nguyễn đổi chữ “Công” ra chữ “Phúc”, cho mang đệm của Chúa.

Vốn con nhà tướng, Trương Phúc Phấn theo tập võ nghệ từ nhỏ, và học binh thư đồ trận. Ông sớm trở thành một tay võ nghệ, mưu lược hơn người. Ông gia nhập vào quân đội của chúa Nguyễn ở miền Nam, vào đời chúa Sãi Nguyễn Phúc Nguyên.

Nhờ tài năng, ông được bổ nhiệm làm chức Cai Cơ. Ông trị quân rất nghiêm minh, đồng cam cộng khổ với quân lính và luôn luôn răn dè binh sĩ dưới tay không được quấy phá, nhũng nhiễu dân chúng. Bởi vậy, binh sĩ dưới tay hết lòng nể phục ông và dân chúng ở các vùng ông đóng quân đều thương mến ông.

Khi chúa Sãi Nguyễn Phúc Nguyên không chịu tòng phục và muốn tranh hùng cùng chúa Trịnh ở phương Bắc, muốn tìm một tướng lĩnh tài ba, đức độ để giữ ải địa đầu. Các tướng lĩnh đều tiến cử Trương Phúc Phấn.

Năm 1647, ở Bắc Hà, chúa Trịnh Tráng sai Đại Đô Đốc là Tiến Quận Công Lê Văn Hiểu, đem đại quân thủy bộ vào tấn công Nam Hà. Bộ binh tấn công vào nam Bố Chánh, thủy quân đánh vào cửa Nhật Lệ.

Trương Phúc Phấn cùng với con là Trương Phúc Hùng chia quân ra, giữ đồn Trường Dục và Lũy Thầy.

Nguyên đồn Trường Dục và Lũy Thầy được xây dựng lên bởi công lao của Lộc Khê Hầu Đào Duy Từ, là một nhà quân sự đại tài, giữ chức Nội Tán dưới thời chúa Sãi Nguyễn Phúc Nguyên. Đại đồn Trường Dục nằm ở làng Phong Lộc (Quảng Bình) và Lũy Thầy nằm ở cửa Nhật Lệ (Đồng Hới).

Quân Trịnh với khí thế hùng hậu ban đầu đã tấn công vào đại đồn Trường Dục và Lũy Thầy rất mãnh liệt, nhưng suốt mấy lần xung kích, quân Trịnh đều gặp thất bại. Dưới quyền điều động của hai cha con ông Trương Phúc Phấn và Trương Phúc Hùng, các binh sĩ Nam Hà đã chống trả, bảo vệ thành lũy rất hữu hiệu.

Ông Trương Phúc Hùng cũng là một vị tướng đại tài, võ nghệ, mưu trí và sự can đảm không thua gì cha. Binh sĩ coi ông như là một bức tường thành bằng sắt, bảo vệ Nam Hà, nên gọi ông là Hùng Thiết Lũy.

Mặc dầu thất bại nhiều lần, nhưng tướng Trịnh là Đại Đô Đốc Lê văn Hiểu vẫn tiếp tục xua quân đánh vào Trường Dục và Lũy Thầy. Quân Trịnh quá đông, trong khi quân Nguyễn giữ thành lại ít ỏi. Trương Phúc Phấn gởi thư về phủ chúa Nguyễn xin cứu viện.

Lúc bấy giờ, chúa Sãi Nguyễn Phúc Nguyên đã mất, chúa Thượng Nguyễn Phúc Lan kế vị. Nhận được thư báo, chúa Thượng sai con trai là Nguyễn Phúc Tần và danh tướng Nguyễn Hữu Tiến đem quân ra Quảng Bình tiếp viện.

Chúa Nguyễn Phúc Tần chia thủy quân phục ở sông Cẩm La, chặn đường rút lui của quân Trịnh và sai Nguyễn Hữu Tiến đem một trăm con voi, vừa tờ mờ sáng, tấn công vào đại bản doanh của quân Trịnh. Hai cha con Trương Phúc Phấn và Trương Phúc Hùng cùng mở cửa thành tấn công vào quân Trịnh.

Trận này quân của chúa Nguyễn thắng lớn, bắt được nhiều tướng Trịnh và hơn ba ngàn quân Trịnh. Cha con ông Trương Phúc Phấn đều được phong Hầu, nâng hàng vương tôn.

Đáng tiếc hậu duệ của Trương Phúc Phấn chính là một nhân vật rất nổi tiếng, Quốc Phó Trương Phúc Loan, kẻ đã phá nát cơ đồ của họ Nguyễn.