1934年10月10日,在中共中央、中革軍委的領導下，中央紅軍以紅1、9軍團為左翼，紅3、8軍團為右翼，紅5軍團為後衛，掩護龐大的中央縱隊撤出中央革命根據地，向南突圍，意在沿贛、粵、湘、桂邊去湘西與紅2, 6軍團會合，開闢新的根據地。撤離之前，很多幹部和戰士都不忍離去，他們眷戀這塊浴血奮戰多年才換來的根據地，難捨那些久經沙場、同甘共苦、出生人死的戰友和群眾，心情都十分沉重。
彭德懷時任紅3軍團軍團長，楊尚昆任政治委員。10月7日，彭德懷奉命率紅3軍團從石城經社宮地區向于都東北車頭圩、石溪等地開進。17日，紅3軍團趁迷天大霧渡過於都河，開始踏上戰略轉移的征途為能夠使朝夕相處的戰友一起隨部隊轉移，彭德懷下令凡能行動的傷病員悉數歸隊，用擔架抬著重病的骨幹力量，一起退出中央革命根據地。
為阻止紅軍突圍轉移，蔣介石急調陳濟棠粵軍、何鍵湘軍等幾十萬大軍，在通往湘西的途中設定了數條封鎖線進行阻截。10月20日，彭德懷指揮紅3軍團向西挺進，佔領贛南的王母渡、韓坊、固破、新田等地。這一帶是陳濟棠粵軍駐防的地方。陳濟棠與蔣介石積怨很深，在長征開始前就派代表與紅軍進行秘密談判，達成了停戰反蔣的五項協定，所以紅軍在此突圍時並沒有遇到很大的阻力。25日，紅3軍團渡過信豐河，順利通過了敵軍的第一道防線，並且收穫了許多武器、彈藥、食物等戰利品。蔣介石得此訊息後連忙下達“堵剿命令”，命令何鍵等部在湖南汝城和廣東城口思村間設定了第二道封鎖線。
由於被調派至此的國民黨軍隊人心不齊，左路紅1軍團巧取城口，生俘敵人百餘名二右路紅3軍團進抵熱水，殲滅當地的反動民團。因為汝城久攻不下，紅軍從汝城以南繞道透過，突破了敵軍的第二道封鎖線。國民黨的第三道封鎖線設定在湖南的郴縣、宜章和粵漢鐵路兩側，構築了幾百座碉堡，企圖阻止紅軍前進。在當地游擊隊的配合下，彭德懷、楊尚昆率紅3軍團冒雨奮戰，攻取宜章城，突破了國民黨軍的第三條封鎖線，掩護軍委縱隊等後續部隊順利西行。11月11日，紅3軍團受到了中革軍委通令嘉獎：“讚揚3軍團首長彭、楊同志及3軍團全體指戰員在突破汝城及宜(章)郴(州)兩封鎖線時之英勇與模範的戰鬥動作。”
紅軍接連突破封鎖線，蔣介石對此頗為惱火。11月12日，他趕到南昌商討策劃“追剿”方案，命沿湘江兩岸構築第4道封鎖線，委任何鍵為“追剿軍總司令”，指揮幾十個師約40萬的兵力，欲阻止紅軍西渡湘江，並殲滅紅軍於湘江、灕江以東地區。
毛主席曾建議不渡湘江，集中紅軍主力，在湘南地區打幾仗以變被動為主動。彭德懷也在行軍途中向中央提出關於日後軍事行動的建議：“以3軍團迅速向湘潭、寧鄉、益陽挺進，威脅長沙，在靈活機動中抓住戰機消滅敵軍小股，迫使蔣軍改變部署，阻擊、牽制敵人；同時我中央率領其他兵團，進佔淑浦、辰溪、沉陵一帶，迅速發動群眾創造戰場，創造根據地，粉碎敵軍進攻。否則，將被迫經過湘桂邊之西延山脈，同桂軍作戰，其後果是不利的。”但是中革軍委沒有采取彭德懷等人的建議，仍然堅持按原計劃命令紅軍全力突破第四道封鎖線。
從突圍一開始，“左”傾領導人便採取了“大搬家”式的前進方式。部隊攜帶著許多輜重、騾馬，各種“罈罈罐罐”簇擁著臃腫的機關和眾多的非戰鬥人員作雨道式的前進，行動非常遲緩。彭德懷對此十分反感，認為應該甩掉笨重軸重，運用機動靈活的戰術，在運動戰中調動、殲滅敵人，否則後果會十分嚴重。結果果然如其所料。
11月25日，紅軍的主力部隊從道縣與江華之間渡過了瀟水，打破了敵軍在瀟水之濱阻擊紅軍的企圖，繼續西進，奉命準備在全州、興安之間搶渡湘江。這時，國民黨追剿總司令指揮部隊從4個方向合圍，加緊縮小包圍圈，欲殲紅軍於湘江之側。紅軍前有滔滔湘江阻攔進路，後面和兩側有窮兇極惡的敵軍圍追堵截，處境十分危險，“左”傾領導人卻依舊專斷獨行，只知一味命令紅軍突破湘江，到湘西與紅2、 6軍團會合。
經過激戰，紅1軍團向湘江與灌江會合處西岸的全州以南推進；紅3軍團在彭德懷的指揮下，紅5師主力進到灌江酉岸新好以南地區。紅2、4師各一部順利地渡過湘江，控制了界首至腳山鋪之間地域，以掩護中央紅軍主力渡江。當時中央軍委縱隊已進到灌陽縣的桂巖、文市一帶，距各渡河點只有70多公里，如果輕裝急行，一晝夜之內便可抵達湘江邊。可是，中央還是捨不得那些笨重的軸重，70多公里的路程竟整整走了7天，到達江邊時，敵軍的十幾個師已從四面壓了過來，渡江時機被貽誤了，形勢急劇惡化。為掩護中央縱隊和紅軍大部隊渡過湘江，突破國民黨軍的第四道封鎖線，紅1, 3軍團進行了頑強的戰鬥，付出了慘重的代價。
在彭德懷的指揮下，紅3軍團擔當起紅軍渡湘江的右前鋒。11月27日，紅5師在湘江、灌江之間的新抒阻擊敵軍。幸好地處開闊地帶，一旦被敵軍佔領，紅軍將會被攔腰折斷。紅5師以兩個團(第14、 15團)又一個營的兵力對抗敵軍兩個師零一個團。儘管敵我兵力懸殊很大，我軍武器、彈藥又不足，但紅5師指戰員仍鬥志昂揚，英勇拼殺，經過4天苦戰，終於完成了掩護中央縱隊和後續部隊過江的任務。在這場戰鬥中，紅5師傷亡4000多人，參謀長胡浚、14團團長黃冕昌在戰鬥中不幸犧牲，後參與替防的紅6師第18團，為阻擊敵人而未能及時過江，一部流散，大部犧牲。11月29日，紅3軍團在渡江點界首南光華鋪阻擊由全州、灌陽出擊的敵人，展開了異常慘烈的背水一戰。
由於這場戰鬥關係重大，彭德懷親臨戰場指揮。30日清晨，敵軍發起正面衝擊，紅4師10團頑強頂住，敵轉而採取沿湘江西岸向界首逼近的迂迴戰術，繼續向紅軍發動猛烈進攻。在激戰中，紅4師10團團長沈述清中彈犧牲，彭德懷即命杜中美接任團長，杜亦不幸捐軀。光華鋪血戰持續了3晝夜，紅軍傷亡甚大，終於守住了陣地，為中央縱隊和後續部隊的渡江計劃贏得了時間。
11月30日拂曉，擔任左前鋒的紅1軍團由紅2師在腳山鋪一帶阻擊敵人，雖給敵人以重創，但己方亦傷亡嚴重，腳山鋪最終失守。之後，敵軍又繼續向紅軍發動進攻，而中革軍委所率的後續部隊此時仍在界首等地渡江，處境非常危險。為攔住敵軍，紅1軍團與敵展開了殊死搏鬥，直至得知中央縱隊和後續部隊已經渡過湘江的訊息，才邊打邊撤，進入資源山區。
12月1日凌晨，中央局、中革軍委、總政治部聯合向紅1、3軍團下達了緊急命令：“一日戰鬥，關係我野戰軍全部。西進勝利，可開闢今後的發展前途，否則我野戰軍將被層層切斷。……我們不為勝利者，即為戰敗者。勝負關全域性，人人要奮起作戰的最高勇氣，不顧一切犧牲，克服疲憊現象，以堅決的突擊，執行進攻與消滅敵人的任務，……保證我野戰軍全部突過封鎖線應是今日作戰的基本口號。”保障中央縱隊和後續部隊透過湘江封鎖線的任務終於完成了，但正如彭德懷所說：“1、 3軍團象兩個轎伕，抬起中央縱隊這頂轎子。”代價是多麼的巨大啊！
中央紅軍大部渡江後，紅5軍團34師走在最後面，擔任湘江戰役總掩護的任務。敵軍不斷跟追，並使用飛機進行轟炸，在湘江東岸的渡口對34師進行了合圍。34師的紅軍將士奮力反抗，與敵展開了白刃血戰，但幾次突圍均未成功，最終彈盡糧絕，全師除幾百人外，大部壯烈犧牲。
12月1日，經過艱苦而悲壯的奮戰，紅軍主力終於渡過了湘江，此時人員已折損過半，由長征開始時的8.6萬人，銳減為3萬人，而且存活下來的紅軍中還有許多人身負重傷，出發時攜帶的輜重亦損失殆盡。看到湘江中漂著的戰友的屍體、槍械和檔案，不少同志都痛哭流涕。
湘江戰役是紅軍歷史上的一次大慘敗，是“左”傾錯誤路線所導致的直接後果，“使喪失了除了陝甘邊區以外的一切革命根據地，使紅軍由30萬人降到了幾萬人，使中國共產黨由30萬黨員降到了幾萬黨員，而在國民黨區域的黨組織幾乎全部喪失。總之，是受了一次極大的歷史性的懲罰。他們自稱為馬克思列寧主義者，其實一點馬克思列寧主義也沒有學到。”事後，李德愁眉苦臉，唉聲嘆氣，博古也感到責任重大，痛不欲生。紅軍指戰員對中央的指揮由懷疑發展到不滿，強烈要求結束和改變當前的領導。這種情緒日益顯著，尤其在湘江戰役後發展到頂點。
