1927年7月，劉伯承輾轉來到武漢，臨時下榻於漢口國民黨四川省黨部辦事處。他的公開身份是武漢政府委任的暫編第十五軍軍長，順瀘起義也是要幫國民黨建立左派軍隊，「與川中反動軍閥奮鬥」，自然不會再有人來找他的麻煩。
順瀘起義雖然最終淪於失敗，但畢竟堅守孤城達四十餘天，這極大地提高了劉伯承在軍界的聲望，武漢報紙直截了當地稱他為「川中革命軍事領袖」。他所下榻的辦事處門口整日車水馬龍，訪者絡繹不絕，其中有表示慰問的，也有專程求賢的，有讓他回川與四川諸侯合作的，也有想拉他入伙的蔣、汪門客。
劉伯承身穿藍布長衫，一一笑臉相迎，不過對於凡是讓他出山的建議，均以久戰之後身心疲憊，急需休養相拒。
劉伯承在隨時待命。這時由汪精衛主持的武漢國民政府也開始「分共」，第二方面軍總指揮張發奎跟著下達命令，讓在他軍中的葉挺等共產黨員退出軍隊或脫離共產黨。
第二方面軍裡有許多共產黨的秘密組織和左派將領。於是中共中央決定以此為基礎，在南昌發動武裝起義，並由周恩來負責領導此次起義。
周恩來受命於危難之際，軍事上急需一個得力的助手。劉伯承既有豐富的作戰指揮經驗，又有發動大規模起義的經驗，在當時的中共黨內尚屬鳳毛麟角，因此被周恩來一眼相中。
革命戰術
儘管蔣、汪都採取了反共立場，但寧漢內部仍然處在對峙之中。繼蔣介石「討伐」武漢政府未果後，汪精衛反戈一擊，發起「東征討蔣」的軍事行動，其中唐生智的第一方面軍沿長江北岸，張發奎的第二方面軍沿長江南岸，分別向南京進擊。預定起義的賀龍、葉挺兩部均屬第二方面軍，他們正好利用這個機會，脫離張發奎的掌握，由武漢、鄂東一帶向南昌集結。
7月下旬，周恩來、劉伯承到達南昌。劉伯承出任起義軍參謀長，負責協助起義軍代總指揮賀龍擬訂起義計劃。
計劃很快就寫出來了。鑒於葉挺也是南昌起義的組織者之一，周恩來讓劉伯承再去徵求一下葉挺的意見。
葉挺對劉伯承送來的計劃看得很仔細，但是看完之後就立即把計劃書還給了劉伯承，而且自始至終都沒有說一句話。
此前劉伯承並沒有見過葉挺，只知道對方是打下過武昌城的北伐名將，他對葉挺做事的習慣方式完全不瞭解，當然也不明白葉挺為什麼一言不發——如果對計劃不滿意，可以當面指出來呀。
這是劉伯承第一次擔任幕僚長，又是為如此重大的軍事行動進行策劃，內心不免感到忐忑。想來想去想不明白，他只好去問周恩來。
周恩來一聽就笑了：「噢，你還不熟悉他。他就是這個樣子，要是不說話，就是表示贊成。」劉伯承這才放下了心。
8月1日，各部按照擬訂的計劃發動起義，在幾個小時之內便完全控制了南昌。起義勝利後，部隊領導層重新進行了調整，葉挺出任前敵總指揮，劉伯承出任參謀長，由劉伯承所領銜的參謀團實際上成為了起義軍的領導中樞。
一旦有了自己的武裝，應該把部隊拉往哪裡，中共內部展開過討論。有人主張西退四川，徐作良圖。周恩來等人認為不妥，依據是四川軍閥力量不容小覷，重慶「三三一」慘案和順瀘起義的失敗便是明證。相比之下，廣東東江的革命基礎較好，而且海口便利，可望在取得蘇聯的軍火接濟後發起第二次北伐。
由南昌到東江有兩條平行的路線，一條是大路，一條是小路。二者各有利弊，大路所經地區比較富裕，便於部隊補充給養，但是對起義軍構成直接威脅的敵軍也多，發生對抗難以應付。小路多為山路，沿途敵軍既少且弱，比較容易應付，而且即便敵軍從其他地方增援，山間行軍困難，也便於各個擊破。
劉伯承主持參謀團會議，最後他根據周恩來的意見，決定棄大路，走小路。
得知所部在南昌發動起義，張發奎趕緊召集幕僚商議追擊起義軍的問題。張發奎的參謀長葉劍英是秘密黨員，他看透了張發奎其實是想藉機回廣東和李濟深爭奪地盤，於是就「獻策」說：「讓共產黨去佔領東江，李濟深就要調兵去打，這時我們就可以乘虛而下廣州。」
張發奎採納了葉劍英的意見。他裝模作樣地對起義軍追了一下，然後「嗣忽分途」，自顧自地往廣州去了。在沒有追兵的情況下，起義軍得以集中全力對付前方的堵截部隊。
李濟深兵分三路進行堵截。乘右路錢大鈞的兵力尚未完全集結，起義軍以數倍於敵的兵力優勢，對敵軍所設防的壬田、瑞金髮動攻擊。
在進攻戰上，包括葉挺、劉伯承在內，起義軍將領們所熟悉的仍然是北伐時期的「革命戰術」，即長驅直進和奪取城市，而且作戰過程中，血氣之勇的硬拚要遠多於避實擊虛的巧鬥。
進攻壬田時，負責迂迴的葉挺部尚未到達，主攻的賀龍部即從正面進行衝擊。雖然敵人被衝垮了，壬田、瑞金也都拿下了，但並沒有殲滅敵人，殘餘敵軍又由瑞金退往了會昌。
攻克瑞金後，起義軍查獲了一份敵軍文件，得知會昌屯集著敵軍重兵，並有攻擊起義軍的計劃。會昌在起義軍身後，不破會昌之敵，起義軍就會有後顧之憂。劉伯承認為應該先打會昌，然後折回瑞金，再轉道進入東江。他的這一建議在參謀團會議上得到了一致通過。
這次會昌大戰，一開始也頗不順暢。賀龍的部隊被留在瑞金做總預備隊，導致前方兵力不足，難有建樹，而總預備隊實際也沒派上什麼用場。
二攻會昌，劉伯承隨周恩來趕到葉挺部隊進行指揮。此時葉挺部隊共轄兩個師，其中的第二十五師夜間行軍走錯了路，耽誤了到達會昌的時間，第二十四師獨木難支，攻擊一度受挫。
葉挺非常著急，專門派了一名參謀在路上等候，第二十五師一到會昌城下，師長周士第就立即被領進了指揮部。
葉挺介紹完敵情後，轉向指揮部南面，指著一處叫寨的要點說：「那座山上都是敵人佔領的，我們沒有部隊在那一面。」劉伯承接著強調：「這座山上的敵人是後來才發現的，如果不把它打掉，它就會抄我們的後路哩！」說到這裡，他抬手在寨到指揮部之間畫了一道弧線。
周士第頓時明白了拿下寨對全局的意義，他馬上率領兩個團向寨發起猛烈攻擊。
分兵
第二十五師由葉挺獨立團發展而來，是北伐戰爭中的鐵軍，官兵能征善戰。經過他們的勇猛衝殺，敵軍在寨的主陣地被一舉攻破。
攻克寨成為了會昌大戰的轉折點，8月30日，起義軍拿下了會昌城，錢大鈞率殘部落荒而逃。
雖然大獲全勝，但二攻會昌還是沒能避免「革命戰術」的問題。整個戰鬥過程，賀龍部隊都未加入，基本是靠葉挺部隊在孤軍奮戰，最後的結果也仍然只是擊潰戰，而非殲滅戰。
對起義軍這種無後方的作戰部隊而言，打擊潰戰實際是個「殲敵一千，自損八百」的買賣，並不划算。葉挺部在攻會昌時，傷亡了約一千人，賀龍部也傷亡了七百人，其中多數都是衝鋒在前的黨員和骨幹。
南昌起義時，大家已感到黨內缺乏軍事骨幹，經過這幾次傷亡，更感到缺乏萬分，可又無法及時進行補充，只能寄望於到東江後再想辦法。
劉伯承很注意收集和研究敵方情報資料。攻入會昌後，他對敵軍遺留的文件和報紙進行了認真翻檢。就在翻檢過程中，一個極其重要的線索映入了眼簾。
南行路上，因為種種原因，不少人都脫離了部隊，其中賀龍的參謀長陳裕新及以下七百人投奔了唐生智。陳裕新為此還發了一份通電，劉伯承在翻檢中看到了這份通電，在那上面，起義軍南行的目的和進軍路線已經完全暴露。
劉伯承立即向周恩來建議召開參謀團會議。會上眾人一致認為有改變南行路線的必要，遂決定在返回瑞金後，改經長汀、上杭入東江。
準備出發前，敵軍突然進攻會昌，遭到起義軍反擊後又即行退去。劉伯承認為這是敵軍在引誘起義軍發動進攻，以延緩起義軍到達東江的時間。在劉伯承的建議下，部隊未與後面的敵人糾纏，繼續向長汀進發。
9月19日，起義軍進入汀州，參謀團開會討論取東江的計劃。一部分人主張全力進攻潮汕。理由是潮汕位於濱海地區，其中汕頭港可停泊巨輪，另外那一帶還爆發過農民暴動。如果起義軍攻破潮汕，不僅可獲得蘇聯的軍火支援，而且能從當地農民中得到急需的兵員補充。
在東江歷來的戰史上，各軍均重視興寧、五華，源於兩縣地形上佔優勢之故。正好這個時候起義軍得到一份敵軍電報，說廣州方面來的敵軍正向河源集中。一些人便主張以主力取興寧、五華，從而在迎擊河源敵軍主力時贏得地形上的優勢。
參謀團由此分出了「攻興寧派」和「攻潮汕派」。「攻興寧派」建議僅以不超過兩個團的兵力進攻潮汕，並且預計潮汕守軍兵力空虛，小部分兵力即可讓其棄城而逃。
「攻潮汕派」則不以為然。他們提出，情報顯示興寧方面並無敵情，以主力取興寧根本沒有必要，更重要的是，以小部分兵力攻潮汕，成功實無把握，萬一遭受挫折，起義軍的處境將變得進退維谷。
討論到最後，多數人都傾向和贊同「攻潮汕」。於是起義軍指揮部決定除留朱德率二十五師扼守三河壩外，其餘主力都用於攻取潮汕，這就是「三河壩分兵」。
起義軍大兵壓境，潮汕立即陷入混亂狀態，加上汕頭工農赤衛隊的裡應外合，潮州、汕頭相繼拿下。
潮汕屬於繁華之地。經過兩個月的長途跋涉，起義軍早已疲睏不堪，多數人一停下來就想休息。按照原計劃，起義軍在攻取潮汕後，本應馬不停蹄地開往揭陽，以迎擊由河源來的敵軍主力，結果這一計劃並未得到堅決執行。
除了休整外，起義軍還希望在潮汕補充到大量兵員或得到工農赤衛隊的援助。可是當地農民並沒能充分發動起來，後來劉伯承曾提到「農民其意重在本鄉中尋得土地，願意從軍出征者少」。
已經組成的工農赤衛隊十分渙散，別說協同起義軍主力作戰了，就連襲擾的作用都起不到，甚至於對付地主武裝都要靠起義軍幫助才能奏效。
在潮汕休整三日後，起義軍進行了第二次分兵：由周逸群的第三師警備潮汕，賀、葉兩軍的主力則向揭陽進發。
與早期作戰部隊缺乏經驗，戰略戰術明顯不夠靈活相一致的是，那時候中共的諜報工作也不像後來那樣成熟有效。儘管中共中央由上海派到廣東去的特工不少，可是起義軍沿途所得到的情報，都是靠繳獲敵軍文件和報紙所得，從特工那裡得到報告基本為零。
此外還發生過這樣的事：某特工奉命去某地進行偵察，這名特工領了錢卻未去，也沒有說明未去的理由。最後查出來後，組織上又沒有加以處分。
兵法有雲，知己知彼，百戰不殆。情報在戰爭中的作用是誰都不敢低估的。在揭陽，起義軍指揮部終於接到了一個情報，說有千餘敵軍集中在湯坑，準備前來揭陽攻擊起義軍。大家決議後，便決定先發制人，用全力吃掉當前之敵。
做失敗時的英雄
孰料好不容易得到的這份情報極不準確，湯坑敵軍不是千餘，而是兩萬。起義軍方面，「三河壩分兵」先分了一個戰鬥力較強的二十五師，「潮汕分兵」又分了一個師，潮汕休整時又未能補充到兵員，到湯坑之戰時，只能集中和投入六千餘人。
在敵眾我寡的情況下，起義軍未能突破敵軍陣地，己方傷亡了近兩千官兵，且彈藥將盡，無力再戰，只得向揭陽、潮汕後撤。
湯坑一戰，敵軍的損失也相當大，敵方戰將黃紹竑事後承認，如果再戰半天，他們是不能夠支持的。起義軍如果沒有先前的兩次分兵，造成主力分散，勝算應該還要大得多。
因為分兵，起義軍反而被敵軍各個擊破。自主力部隊離開潮汕後，駐守潮州的周逸群第三師遭敵兩路猛攻，還沒等主力退回，潮州城即被攻陷。
南昌起義至此宣告失敗。起義軍尚存兩千多人，其中一部退往海陸豐，另一部由朱德、陳毅率領，轉戰江西、湖南，後來上了井岡山。
大革命失敗了，起義軍也失敗了，但是陳毅說了一句話：「要受得起失敗的考驗，做失敗時的英雄。」最艱難處顯奇才，在這黑暗重重、前途茫茫的時刻，劉伯承和他的同志們一樣，需要依靠自己堅強的意志和信念來渡過重重難關。
南昌起義失敗後，劉伯承、賀龍按照上級指示乘船向香港轉移，然後再從香港轉赴上海找中共中央。日後劉伯承接受記者採訪，回憶起這一段經歷時止不住大聲笑了出來——「我跟你講，那一年我跟賀龍兩個逃到香港，很狼狽呢。」
當時船到達香港，兩人在下船之前就約好，由賀龍扮主人，他扮作賀龍的僕人，因為賀龍身材較胖，像個主人的樣。
上了岸，劉伯承去找旅館。茶房瞧了他一眼，就把他領到了一間又暗又小的房間裡。劉伯承很生氣，說你怎麼能這樣，把我領到這種房間裡來。
正發著火，劉伯承往鏡子前一站，立即被嚇了一大跳：鏡子裡的人臉又黑又瘦，穿一身既破又髒的舊軍服，鬍子頭髮老長老長。
他醒悟過來，為免露出馬腳，趕緊對茶房說，自己只是替主人來看房間的，主人是有身份的，你不該這樣……
1927年冬，劉伯承前往上海，不久便被派往蘇聯學習。留學蘇聯，使得他有機會一邊總結失敗教訓，一邊學習當時世界上最新、最好的軍事科學。
劉伯承首先就讀的是蘇聯高級步兵學校。入學時，他已經三十六歲，一個中國班三十多人，就數他的年齡最大。這個年紀開始學俄文，自然要比其他年輕的同學困難得多，但對於一個在麻醉藥失效的情況下都能咬牙接受眼科手術的人來說，這點困難又不算什麼。
為了攻克語言關，常常是別人已經熄燈就寢，劉伯承還要獨自跑到室外走廊裡，利用走廊裡的燈光背俄文單詞。他「視文法如錢串，視單詞如銅錢，視疑難如敵陣」，經過數月努力，終於提起「錢串」，攻克「敵陣」，達到了能直接聽教官講課和閱讀俄文教材的程度。
從「一戰」前的沙皇時代起，蘇聯的軍事教育就以嚴格著稱。上課教員提問，學員起立回答得不對或不完全對，教員都不會讓你坐下，只有等到下一個學員回答得對的時候，他才會示意你坐下來，這種教學法被稱為「照相」。
劉伯承在入學之初就被校方介紹是「中國著名的軍事將領、南昌起義的參謀長」，可有時也要被「照相」，這讓他「硬是很惱火」。可是他很快就體現到「照相」自有「照相」的好處，那就是可以促使自己在學習中更加全神貫注。
南昌起義後，劉伯承曾經感慨：「當軍人就不能怕打仗。」蘇聯學習讓他得出一個新的體會：「蠢人是要打敗仗的。」
要想不做打敗仗的蠢人，實在沒有其他便捷途徑，只能不怕吃苦頭，不怕丟面子，用勤能補拙的辦法來增進學識。
在沙皇時代的俄國，一方面，軍事教育極其嚴格，學員簡直沒有一分鐘空閒；但另一方面，教育內容卻又非常簡單機械。背條令、隊列勤務、閱兵訓練佔了課時的絕大部分，留給實踐和掌握戰鬥技能的時間反而很少。
當時的學員幾乎每天都要練正步走，練習操槍動作和敬禮已經到了機械的程度。所有初級指揮官所要掌握的基本技能，不是如何在戰場上更好地指揮士兵作戰，而是「死盯著長官」以及在本部隊所有長官面前立正。
有一個笑話，說有一位「軍官大人」喝醉了酒而且近視。他乘著輕便馬車到訓練場視察，下車後便把手舉到帽簷邊，對著學員們大喊一聲：「你們好，年輕的機槍手！」
沒人回答。他又重複了一遍，依舊寂靜無聲。軍官生氣了，他走近其中一個「機槍手」，用從不離身的手杖打了一下，罵道：「蠢貨，你們怎麼不說話？！」
這時他才看清，「機槍手」原來都是用於訓練的一動不動的假人。
「一戰」前的俄軍缺少優秀將領，但不乏優秀的士兵，十月革命後紅軍和俄軍中所湧現的著名將領，大部分都出身於士兵或基層士官。應該說，這與俄軍的軍事教育過於保守僵化有一定關係。
蘇聯軍事教育避免了舊時代的弊端，高級步兵學校設置的課程就囊括了一個指揮員所要掌握的基本內容，包括戰略學、戰術學、地形學、射擊學等。除了因為失去右眼，實彈射擊只能及格外，劉伯承在其他三門課上的成績均能達到優秀。
半年後，劉伯承調入伏龍芝軍事學院，開始接受蘇聯最高級別的軍事教育。
紅埔
蘇聯軍事科學的成形，起自於蘇聯名將伏龍芝。伏龍芝不僅深入地總結了蘇聯國內戰爭的經驗，為編寫蘇軍條令、教令打下基礎，而且對未來戰爭有過前瞻性的闡述。
伏龍芝軍事學院以伏龍芝的名字命名，他本人也曾在這所軍校執教。在劉伯承入學時，伏龍芝已經去世了三年，但軍校仍以伏龍芝的思想為主導。劉伯承一走進去，迎面看到的就是一條大標語：「任何戰術都只適用於一定的歷史階段，如果武器改進了，技術有了新的進步，那麼軍事組織的形式、軍隊指揮的方法也會隨著改變。」
這是伏龍芝的經典名言，短短一句話卻含義深刻，從此對劉伯承的軍事理念產生了極其深刻的影響。
如果說在蘇聯高級步兵學校屬於中級培訓，進入伏龍芝軍事學院就等於進行高幹深造。接受深造的中國學員也由三十人減到了六人，其中就有後來的八路軍副總參謀長左權。
學院所開設的課程具有相當高的水平，教員全都是在戰術和戰史學方面很有修養的專家，在講課時會引用許多「一戰」和蘇聯國內戰爭中的戰例。對於已把軍事作為自己終身職業的劉伯承來說，這些內容無疑具有很大的吸引力，每講一門課，他都會聯繫過去自己親身參加或指揮過的戰鬥，從中總結經驗教訓。
劉伯承還由此養成了一個習慣，即以後不管事務如何繁忙，戰爭如何緊張，每打一次大仗，他都一定要做一個總結，並附上自己的思考所得。
學是為了能夠致用，在蘇聯學習期間，劉伯承非常關心國內的政治形勢。到1930年，中共已從大革命的失敗中恢復過來，全國紅軍達到十萬之眾。
在這種情況下，劉伯承結束了在蘇聯的學習，於8月奉召離蘇回國，回國後即被委任為軍委參謀長。從那時起，他就被視為中共黨內的孫武、吳起（「論兵新孫吳」），各省來匯報請示軍事工作，多由周恩來與他一起接談，有時還由他單獨接談。
中共中央在上海完全處於秘密地下工作狀態。1931年，由於高層領導顧順章、向忠發相繼被捕叛變，上海地下黨系統已很難立足，於是便成立了臨時中央，並開始將機關人員陸續遷至中央紅軍的首府瑞金。
1932年，劉伯承到達瑞金，出任紅軍學校校長兼政委。就任之前，毛澤東專門找他談話，並且談到「新舊軍閥都很懂得有權必有軍，有軍必有校這個道理」。
最早的「舊軍閥」不用說了，張作霖在東北，蔡鍔在雲南，程潛在湖南，抓的都是講武堂，也各自成就了他們的一番事業。輪到「新軍閥」蔣介石出頭，軍校同樣是起家資本，僅其嫡系部隊就可以按軍校出身份為陳誠的保定系、湯恩伯的士官系、胡宗南的黃埔系。
毛澤東強調：「我們要把紅校辦成『紅埔』，要鍍這個紅點子，把紅校辦成培養幹部的基地。」
要把紅校辦成「紅埔」，並不是一件容易的事。蘇區的教員不足，同時也沒有現成的適用教材。於是劉伯承決定組織人員重新編寫教材和講義，並且親自執筆參與撰寫。
此時的劉伯承剛剛四十出頭，身體硬朗，精力充沛。為了撰寫教材，他常常挑燈夜戰至拂曉，其用功努力的程度，連一般紅校的教員都自愧不如。
新教材並非建立在空中樓閣之上，它對國民黨軍隊的教程以及蘇軍的戰鬥條令都有所借鑒。當時蘇軍在經歷第一次世界大戰和國內戰爭之後，已經形成了一套相對先進合理的軍事理論，而這些理論在蘇軍條令中有充分反映。劉伯承花了很大精力，著手將一部分蘇軍戰鬥條令的內容翻譯了過來，以作為紅軍正規化教育和建設的參考。
早期紅軍的各種軍語和名詞大多沿襲自國民黨軍隊，而且叫法上很不規範，劉伯承依據「蘇軍步兵戰鬥令條」一一加以推敲，重新予以定名：紅軍軍官改稱為指揮員，士兵改稱為戰鬥員……
甚至於營級指導員的職位最早也源自於劉伯承——原先紅軍裡沒有營級指導員，是劉伯承根據蘇區和紅軍的特點，在軍隊中增加了這一設置。
進入「紅埔」就讀的紅軍幹部大多是從農村出來的青年小伙兒，個個身強體壯，愛蹦愛跳，活像一群小老虎。在戰場上衝鋒陷陣是沒說的，但要讓他們坐下來看書寫算，那就很傷腦筋了。針對這一情況，劉伯承採取了頗有「紅埔」特點的教學原則：切合實用，少講多做，少課堂多野外。
有一個科目是築城法。起初學習挖散兵坑、掩體，這倒沒有什麼問題，可是後來學到坑道作業時，就集體卡住了——教員說：「坑道開口，按類型分『垂直』、『水平』掘進。」大家一聽，你看看我，我瞧瞧你，都不知道什麼叫「垂直」、「水平」。
教員見狀，便用硬紙疊成坑道模型，上面寫明各部的名稱和尺度。眾人看過模型，終於弄清楚了何謂「垂直」、「水平」。
搞明白道理後，教員再帶學員們到野外進行實習。學員們日夜不停地挖坑道，到了晚上，就在坑道外點起汽燈，坑道內點起蠟燭，一連挖了三個星期，才將坑道作業的基本技術學到手。
兵家大忌
有些人在農村上過小學，當地的小學教員跟私塾先生相仿，手裡都會拿一根竹鞭子。學生一見，就像老鼠碰到貓一樣，動都敢不動，生怕挨打。如果小學校長來教室巡查，更是不得了的一件事，學生在幾天前就膽戰心驚，不知所措了。
劉伯承作為前軍委參謀長，現任紅校校長兼政委，官已經很大了，但身上卻沒有一點官架子。他也經常親自給學員們授課，開課時，只穿一套灰色單衣，打著綁腿，笑瞇瞇地就走進了課堂，態度十分溫和謙遜。
劉伯承授課，非常善於用大家常見的事例來解釋科學道理。某次講彈道時，他問道：「子彈出了槍口，是直的還是彎的？」
問題提出來後，有學員說是直的，有學員說是彎的。其實這個問題已經在學員們中間討論過多次，大部分人都相信彈道是直的，即便教員說是弧形的，他們的腦子還是轉不過彎來。
劉伯承在黑板上畫了個簡圖，也沒有說什麼道理，只是說：「你們都看到過小孩子挺著肚子小便吧？彈道和小孩子小便差不多，你們說是直的還是彎的？」
眾人哄堂大笑，對於彈道是弧形的這一點，都不再抱有懷疑的態度了。
按照伏龍芝的觀點，武器和軍事技術會改變軍事組織的形式和軍隊指揮的方法。劉伯承對技術兵種給予了格外關注，紅校有一個工兵連，他經常關照管理員：「工兵連同志辛苦，日夜作業，必須在生活上多加照顧！」
工兵連每人每天發一角二分的菜金，頓頓一菜一湯，每逢週二、四、六還有一頓葷菜吃。除此之外，每人每年還發給灰色軍衣兩套，白襯衣一套，一個月一塊肥皂，兩個月一條毛巾。
為了照顧體力勞動多的工兵連，劉伯承又特地多發給他們每人每天菜金三分，每月肥皂一塊，毛巾一條和每年藍衣服一套。碰上晚上作業，另外加餐。依當時中央蘇區所能提供的條件來說，這種生活待遇是其他部隊望塵莫及的。
1932年10月，一直為紅校工作忙碌的劉伯承被通知到江西寧都參加會議。就在這次會議上，毛澤東被解除了兵權。
不久，劉伯承調任紅軍總參謀長，以協助周恩來、朱德在前方指揮軍事。自五年前率南昌起義軍南下轉戰之後，他又一次站到了戰場前沿。
1932年年底，蔣介石對中央蘇區發起第四次「圍剿」，並委任陳誠為中路軍總指揮。
陳誠即所謂的保定系首領，實際上他這個派系更準確的名稱應該叫「土木系」。「土」拆開是「十一」，「木」拆開是「十八」，二者都對應於陳誠的基本部隊第十八軍第十一師，「土木系」由此得名。
「土木系」的將領並不是只包括保定軍校畢業生，實際上，裡面的黃埔畢業生更多。當然，這些將領無一例外都與陳誠有過部屬關係，並以陳誠為核心。
在第四次「圍剿」之前，陳誠及其「土木系」正處于飛速發展的階段。蔣介石對陳誠非常賞識，在他的暗中授意下，陳誠將第五十二師、五十九師併入了其嫡系的第十八軍，作為進攻中央蘇區的先鋒。
1933年2月，中央紅軍圍攻國民黨軍的重要據點南豐，激戰一晝夜，仍無法接近城牆。考慮到陳誠所派的援軍將至，如果繼續相持下去，紅軍將有被夾擊的危險，劉伯承與朱德、周恩來商議後決定改強攻南豐為佯攻，轉而用圍城打援的戰術來截殺敵人援軍。
南昌起義時，劉伯承曾嘗到過缺乏情報以及情報有誤的苦頭。這次圍攻南豐，他專門將軍委情報局局長曾希聖納入幕僚班子，隨自己一道行動。
曾希聖奉命收集情報，隨後向劉伯承進行報告。劉伯承從中得知，來援南豐的先頭部隊正是第五十二師、五十九師，兩師分左右平行前進，而且他們中間還隔著一座大山，難以聯絡不說，一旦遭遇攻擊，更無法相互救援。
毫無疑問，這種行軍路線觸犯的乃是兵家大忌。其原因是當時日軍正在進攻熱河，何應欽、熊式輝等人主持的南昌行營希望盡快結束第四次「圍剿」。在這種急不暇待的情緒支配下，他們給統一指揮兩師的第五十二師師長李明發來電令，要求所部迅速向規定地域集結。
南昌行營的電令對兩師而言，無異於一道催命符。由於何應欽、熊式輝與陳誠之間存在派系之爭，事後甚至有謠傳說熊式輝故意洩露了行軍路線，通過促成陳誠的失敗來打擊對方的驕橫之氣。
劉伯承聽完報告，意識到這是一次難得的戰機。他立即向朱德、周恩來提出了實施大規模伏擊戰的建議及其方案。
天助我也
李明原系陳炯明所部林虎的部下。這名北洋時代的粵將身上有著很重的舊軍閥習氣，且又愛財如命。他的軍需處長徐德吾系司務長出身，平時也是錙銖必較，慳吝異常。兩個人配合在一起，真是能將屬下的校尉士兵刮到乾乾淨淨。
「九一八」之後，國民黨軍隊發「國難餉」，但待遇尚可，每月在可領到的伙食費上，軍官有十二元，士兵有六元，月底還有軍餉。陳誠的十八軍嚴禁剋扣伙食費和軍餉，李明和徐德吾不敢剋扣，但他們另有生財之道，就是千方百計地拖延發放，以便將這些公款存入私人銀行獲得重利。
第五十二師出發前，徐德吾借口來不及點名發餉，只派軍需在行軍途中每人發一元錢，就這一元錢還是「借支」。該師士兵對李、徐二人恨之入骨，並且怨憤地說：「借一塊錢，我們就打一塊錢的仗。」
將有貪心，兵無鬥志，第五十二師打仗必敗，早在許多人的意料之中。要命的是，李明所部還是側敵行軍，其行軍隊伍的南側就與中央紅軍集結地點相鄰。
2月27日，第五十二師在大龍坪遭到預伏紅軍的攔腰猛擊，很快被截成數段，之後全部被殲。第五十九師隔山聽到槍炮聲，還以為五十二師在進行實彈演習，接著也一頭闖進包圍圈，遭遇了同樣的厄運。
五十二師、五十九師的先後被殲，打亂了陳誠的預定作戰計劃。他不得已將原有的三個縱隊縮編為兩個縱隊，其中吳奇偉指揮三個師為前縱隊，羅卓英指揮三個師為後縱隊，前後兩縱隊以重疊行軍的方式繼續南進，以尋求與紅軍主力決戰。
3月16日，劉伯承接到了相應的偵察報告。他在和朱德、周恩來商議後認為，如果能使敵人的前後縱隊拉大距離，紅軍就可以再次集中主力殲其一部。
一支紅軍部隊奉命偽裝成主力，對前縱隊加以引誘。陳誠果然中計，他不僅命令前縱隊加速推進，還將後縱隊的一個師臨時調撥給了前縱隊。
3月20日夜，根據曾希聖送來的敵情報告，朱德、劉伯承在指揮部裡對新一輪作戰方案進行商討。劉伯承手拿放大鏡，對著鋪在桌上的地圖看過來看過去，同時手指不停地在地圖上量著距離。
從地圖上看，誘敵計劃是成功的，敵後縱隊與前縱隊相隔百里左右，已成孤立突出之勢。後縱隊只剩下兩個師，並且其中的第十一師正位於草台崗。
看完地圖之後，劉伯承產生了在草台崗設置戰場，集中全力打第十一師的想法。
草台崗的地形與大龍坪相似，山路崎嶇狹窄，兩岸又皆為高山密林，乃設伏的絕佳地形。同時，第十一師又是陳誠起家的基本部隊，只要消滅了十一師，其他各師必然聞風喪膽，士氣沮喪。
朱德立即採納了劉伯承的建議。正在起草作戰命令，參謀送來了第二個敵情報告，這個報告讓朱、劉很是失望。
原來當天下午，紅軍偵察部隊已在草台崗與第十一師打過照面，這使後縱隊的指揮官羅卓英心生懷疑。
羅卓英是陳誠的保定同期同學，在「土木系」中坐第二把交椅，為人十分機敏。他認為紅軍僅以小部隊與己保持接觸一定藏有玄機，可能是正在等待主力到來。那樣的話，次日就將有大戰，而如果在草台崗附近與紅軍作戰的話，就其地形來看，第十一師只有被動挨揍的份兒。
羅卓英當時位於東陂以北的五里牌。他給第十一師打去電話，讓第十一師連夜撤回五里牌，並且表示已將該師的行李輜重留在五里牌。
這一電話被紅軍情報人員偵聽到了，而且還觀察到第十一師的後續部隊已停止前進。草台崗與五里牌僅相距二十餘里，第十一師只需三個小時就可以撤回五里牌。當然，紅軍也可以改攻東陂，但必須重新部署。
已經起草好的作戰命令只得作廢，朱德、劉伯承再次醞釀新的作戰方案。
實際上，只要第十一師得以撤回東陂，紅軍就可能失去戰場的主動權，羅卓英的算計也正在此處：東陂的第九師補充了很多西北軍的老兵，擅長防守，而且還築有工事，一旦紅軍攻堅受挫，他就可以下令第十一師出擊；紅軍若是棄攻而退，天亮後，第十一師、第九師可以兜後追擊，那樣也能獲得小勝；要是運氣再好一些，得到前縱隊的協同，回頭截擊紅軍，則就不是大勝、小勝，而是足可打一個漂亮的殲滅戰。
就在新的作戰方案剛剛形成，開始起草命令之際，第三份敵情報告送到指揮部。看到這份報告，劉伯承忍不住脫口而出：「天助我也！」
制勝之機
第十一師師長蕭乾是黃埔一期生，也是「土木系」中有名的猛將。此人恃勇而驕，一向認為第十一師天下無敵，對紅軍的戰鬥力很輕視。在部隊出發時，他曾對第十一師官兵放言：「今後的十一師不但要與第一師並駕齊驅，而且要超過它的聲望。」
羅卓英與蕭乾早就意見不合。這反過來使得羅卓英表面上不能不遷就蕭乾，本來應該以指揮官名義下達命令，也變成了電話協商。在電話中，蕭乾以夜間撤退，將增加疲勞為借口，拒絕後撤，並且對羅卓英說：「儘管草台崗地形不利，但我們也不怕紅軍來攻佔。他們敢來，我叫他們片甲不歸！」
第三個敵情報告顯示，第十一師不僅沒有後撤，其後續部隊和輜重也全部到達草台崗，士兵正在徹夜修築工事。
蕭乾的有勇無謀又一次給紅軍帶來了制勝之機。朱德一邊口述作戰命令，一邊派人去請周恩來。周恩來在聽取匯報，並看過作戰命令後，欣然同意了朱、劉的決策。三人達成一致，命令隨即通過電台傳至各作戰部隊。
就在蕭乾拒絕後撤不久，他也得到情報，獲悉紅軍大部隊已集中在草台崗周圍。蕭乾這才有些慌張起來，急忙給羅卓英打電話報告情況。
羅卓英要他立即撤到東陂與第九師會合，讓紅軍撲個空，然後再與九師併力反擊。可是這時紅軍主力已很接近，加上又是雨夜，蕭乾擔心部隊若是倉促回撤，更容易為紅軍所乘，所以便決心依托陣地與紅軍硬拚。
羅卓英認為蕭乾說得有理，也就沒有再堅決命令他後撤，只是指示第九師準備接應，並將一個獨立團部署在東陂與草台崗之間，伺機進行增援。
第二天拂曉，紅軍發動全面進攻，多達五個軍團的部隊潮水般向草台崗湧去。第十一師雖處於劣勢，但仍頑強抵抗，戰鬥打得十分激烈，雙方傷亡都不小。鏖戰至黃昏，第十一師已損失了超過一半人馬，師長蕭乾負傷，經羅卓英派兵竭力接應，餘部才得以撤出重圍。
陳誠聞訊，急令前、後縱隊回撤。檢點第十一師兵員，全師還剩了不到三千人。陳誠親臨講話，很氣憤地對該師軍官說：「你們為什麼不死？打敗仗有什麼面目見人？」
第十一師在國民黨軍中素以強悍著稱，自到江西後還從來沒有打過敗仗，此次受到殲滅性打擊，令參與「圍剿」的各路部隊十分害怕——兩個師相距十里都不敢宿營，非得靠在一起才覺得安全。
為了給各部隊壯膽，以振作已經十分低落的士氣，同時也為了顯示自己的基本部隊敗而不餒，陳誠將招募的三千多新兵撥歸第十一師，任命羅卓英為代師長，讓該師繼續擔任防守警戒。
草台崗一戰讓陳誠在國民黨內飽受攻擊，尤以何應欽、熊式輝反應最為激烈。陳誠不堪壓力，匆匆調整完部署，即打電報向蔣介石辭去本兼各職，第四次「圍剿」就此以失敗告終。
陳誠下台後，蔣介石既不委別人，也不做新的「圍剿」部署，這讓南昌行營參謀長賀國光很是著急。他揣摩老蔣的心思，還是屬意於陳誠，於是便想了一招「後宮用事」的計策，以化解蔣、陳之間的尷尬。
按照賀國光的安排，陳誠的夫人前去拜訪蔣介石的夫人宋美齡，陳誠陪著譚祥一道去。蔣介石也趁勢以這個名義出來相見，君臣握手言歡，盡釋前嫌。
7月，恢復指揮權的陳誠開始做第五次「圍剿」的準備，並針對紅軍的作戰特點以及自己的薄弱環節，在戰略戰術上採取了一系列新的措施。
山地戰要求部隊精簡機動，陳誠就將十八軍各師的編制縮小，同時擴大師、團兩級運輸部隊的編制，加強後勤運輸能力。
十八軍經歷過第三、第四次「圍剿」的失敗，兩次失敗都暴露出情報不靈的問題。於是就在師部和團部各添設一個武裝便衣搜索隊，搜索隊官兵都是挑選出來的「老兵油子」，他們負責潛入蘇區偵察情況，或在大部隊前擔任搜索及警戒任務。
以往「圍剿」，軍事是軍事，政治是政治，各不相屬。這時要求十八軍的政工人員每到一處，就要和地方行政人員聯絡，幫助組織保甲，這就是所謂的「三分軍事，七分政治」。
最引人注目的還是廬山訓練。蔣介石在廬山設立軍事訓練團並自兼團長，陳誠任副團長。自7月起，十八軍排長以上軍官全部分批前往接受了訓練。
廬山訓練使十八軍軍官的作風有了很大改變：從排長到軍師長，均穿布質軍衣，腳穿草鞋或膠鞋，同時無論職級大小，一律不配武裝帶，而與普通士兵一樣，只在腰間扎一小皮帶。
前第十一師師長蕭乾為了練習山地條件下的長途行軍，不但腳穿草鞋，還在腳底抹了桐油。另一名師長傅仲芳經常穿舊軍衣，軍中有伙夫頭之稱。其他師團長在行軍時也都自背米袋，攜帶最必要的簡單行李。
陳誠和他的軍官們為了打個翻身仗，已經把吃奶的勁都使了出來，這使得第五次「反圍剿」的難度超過以往。恰恰在這個時候，中央蘇區指揮層又發生了對紅軍作戰極其不利的一次大變動。
洋公孫勝
當時在臨時中央負總責的是博古，而不是周恩來。博古系留蘇學生，根本不懂軍事，在前線吃緊的情況下，他只能暫時依賴於周恩來、朱德等人。1933年10月，李德被秘密護送至中央蘇區，這讓博古突然有了眼前一亮的感覺。
李德原名奧托·布勞恩，曾在蘇軍總參謀部短期任職，不過只是一個小小的辦事人員。他來中國是受莫斯科委派，為被捕的共產國際聯絡部上海秘密交通站負責人朱蘭疏通關係。就在這時候，他接觸到了博古。
博古的俄語非常流利，他和李德談話不用翻譯，而且兩人氣味相投，很談得來。在轉移至中央蘇區之前，博古就要求李德一同前往，但李德由於任職於蘇軍總參謀部，需要將身份轉換至共產國際，所以就耽擱了一段時間。
時間雖然耽擱了，可是就機會而言，卻可以算作是歪打正著，因為正在這個時候，蔣介石對中央蘇區發起的第五次「圍剿」開始了。
李德在完成身份轉換時，共產國際有專門指示，強調他是沒有任何指示權力的軍事顧問，必須受中共中央完全支配。李德本人起初也很小心，在蘇區的軍事會議上，他一再聲明自己的職權範圍有限，沒有下達指示的權力。
真正把李德抬起來的人是博古，他自作主張地稱李德就是共產國際正式派遣的軍事顧問，享有比較高的軍事權威。
在中央蘇區，來自蘇聯或共產國際的專家幾乎就同水泊梁山上的「公孫勝」一樣，被人們認為具有令人畏懼的神效乃至「魔法」。經過博古的一番渲染，李德這位「洋公孫勝」就此成了了不起的人物，上上下下無不對他尊崇備至。
為了照顧李德的生活，蘇區特地為其修建了一所單獨的房子，從此「獨立房子」就成了李德住處的代號。在第四次「反圍剿」中，中央在軍事上的工作程序是先由朱德、劉伯承進行研判和處理，之後再將方案送交周恩來拍板。隨著李德的到來，到第五次反「圍剿」，朱德、劉伯承所承擔的職責便完全由李德代替——在此期間，不管白天黑夜，只要前方來了電報，都必須迅速送至「獨立房子」。李德的中方翻譯將其翻譯成俄文，並根據電文對著地圖查證地理方位，再繪成簡圖送交李德。
李德根據簡圖提出建議，雖然這些建議最後仍要送交周恩來審閱，有的還要提交軍委或政治局討論，但李德已實際成為中央蘇區軍事上的最高指揮者。他在中央的地位和作用也由此變得舉足輕重，直至成為中央最高領導層三人團的成員（另外兩人是博古和周恩來）。
李德曾在「一戰」時被徵召入伍，但他並未參加過戰爭，其對軍事的認識主要來自於伏龍芝軍事學院的就讀經歷，以及服務於蘇軍總參謀部的短暫時光。實際上，他的軍事水平尚局限在紙上談兵的階段，這種水平，倒過來給劉伯承當幕僚或顧問還差不多，可是造化弄人，偏偏他就把劉伯承的位置給擠掉了。
劉伯承在軍事指揮方面變得無事可做，只好管管紅軍學校和後方醫院一類的事情。他也不願意對公開身份只是顧問的李德低聲下氣，在李德印象中，其實掌握俄語口語的劉伯承幾乎從沒有用俄語跟他說過話，他們之間的交流大多是通過翻譯。
隨著地位的不斷攀升，李德開始以蘇區的「太上皇」自居，身為紅軍總參謀長的劉伯承也不被他放在眼裡，有時當著面就加以訓斥。有一次他竟然對劉伯承說：「你還不如一個普通的參謀，白在蘇聯學習了幾年。」
為李德擔任翻譯的伍修權是劉伯承親自從紅軍學校調過來的，他怕老校長難堪，便只簡單地翻譯道：「李德同志的意思是說你的參謀工作做得不周到。」
劉伯承完全能聽懂李德的意思，他苦笑著對伍修權說：「你是個好人哪，他罵我的話你都沒有翻譯。」
李德的脾氣越來越壞。某天他到總參謀部談事情，幾個機要員在路邊燒火做飯，李德認為擋了他的路，抬腿一腳就把飯鍋給踢翻了。劉伯承實在看不過去，便上前和他爭執了幾句。
氣呼呼的李德到博古那裡告了劉伯承一狀。這時博古主政，李德主軍，兩人相互支持，配合得十分默契，用中國成語形容就是「相得益彰」。私下裡，他們的關係也非常好，經常在「獨立房子」裡有說有笑，親熱得很。
一聽劉伯承不僅「不尊重」李德，還「妨礙」了李德的工作，博古不由分說，就撤了劉伯承的職務，把他貶到第五軍團當了參謀長。
瞎指揮
在前四次「圍剿」中，國民黨軍往往都是被紅軍牽著鼻子走，乃至處處被動，時時挨打。到第五次「圍剿」，蔣介石充分聽取德國軍事顧問以及陳誠的建議，決定實施所謂「碉堡封鎖」戰術。
以第十八師為主的國民黨軍不再盲目地深入蘇區，他們把整個蘇區像切蛋糕一樣地分成幾塊，並從中選取有戰略意義又便於用兵的區域予以進攻。進攻時，先集中強大兵力攻佔有限目標，一旦得手，即沿有利地形構築碉堡，對蘇區進行阻擊封鎖。
在反「圍剿」的第一階段，中央紅軍即按照李德的指揮衝擊碉堡封鎖線，結果不但數日不克，而且傷亡慘重。蔣介石得到報告後，立即通過南昌行營下達命令，要求徹底實施這種「戰略上取攻勢，戰術上取守勢」的軍事原則，將「碉堡封鎖」戰術貫徹到底。
李德不知是計，照舊下令紅軍主力對碉堡實施強攻，進行各種不計成本的陣地攻堅戰。尤為糟糕的是，他其實沒有什麼實戰經驗，只是個「圖上作業的戰術家」，而被他用來作業的地圖又大多極不準確，有的甚至連方向都不對，部隊依照他的指揮行事，往往碰得頭破血流。
在反「圍剿」的前兩個階段中，中央紅軍在未取得任何實質性勝利的前提下，部隊遭受重大損失，已完全陷於被動地位。1934年5月，反「圍剿」進入第三個階段中的廣昌戰役。
廣昌乃蘇區門戶，佔領廣昌，國民黨軍就可以深入蘇區核心根據地，直接威脅瑞金。在進攻部署上，陳誠、羅卓英以第十八軍各師擔任正面攻擊，共動員了十幾個師按扇形進行攻擊。李德則還是老套路，他集中了紅一軍團、紅三軍團、紅五軍團、紅九軍團等計九個師的兵力，採取所謂「集中對集中、堡壘對堡壘、陣地對陣地」的正規戰戰術，希望能夠阻止第十八軍進佔廣昌。
由於知道廣昌戰役關係重大，李德和博古均親自到前線進行指揮。參戰紅軍也表現出驚人的英勇精神，他們前赴後繼，一撥接一撥地向敵軍發起猛攻。在戰鬥中，連向以穩健著稱的第十八軍第十四師都被紅軍衝垮了一部分陣地，眨眼之間，該師師長霍揆彰的指揮所就已與紅軍前鋒部隊近在咫尺。霍揆彰急令附近的預備隊進行增援，同時親自到迫擊炮陣地督戰。因為迫擊炮發射速度過快，一門炮還發生了炸膛事故，當場炸死十餘人，足見戰況之激烈。
廣昌戰役的交戰地點是岡巒起伏的小丘陵地帶，其間遍佈水田耕地，沒有突出的高地可資利用，因而勝敗的關鍵，在很大程度上還是取決於火力的強弱。
在第五次「圍剿」的前期準備中，南京政府從國外主要是德國購進了大批武器裝備，用以對「圍剿」部隊進行補充。第十八軍成為重點補充對象，每個步兵連都配備輕機槍三挺，士兵所使用的漢陽造步槍也被德造毛瑟所分批取代。南京軍政部另將直轄的兩個炮兵團以營或連為單位配屬到「圍剿」部隊，這兩個炮兵團所裝備的德造卜福斯山炮最遠射程達九千米，射擊精度良好，可對紅軍及其陣地造成極大殺傷。
與之相反，自第五次「反圍剿」開始以來，中央紅軍一直打的都是消耗仗，打得多，繳獲少，彈藥方面主要依賴後方補給。當時中央蘇區只有一個小兵工廠，所製造的彈藥很不濟事：手榴彈扔出去，好像「打卦」一樣，不是炸不響，就是一崩兩半，毫無威力；子彈都是用撿來的彈殼翻造的，彈頭往往剛出槍口不遠就會自己掉下來。
此消彼長的結果，使得國民黨軍在火力上完全佔據上風，他們利用相對精良的武器和充足的彈藥組成彈幕，對紅軍進行持續不斷的打擊。
在熾盛火力網的壓制下，紅軍難有進展，最後只得以夜色為掩護退出了廣昌。
廣昌一役，紅軍的傷亡極為慘重，其中紅三軍團損失了四分之一，紅九軍團第十四師僅剩幾百人，被迫撤銷番號。戰後僅僅在一塊不到五百米的陣地正面上，縱橫密佈的紅軍屍體就達數百具之多，其中一些人還佩戴著手槍和望遠鏡，顯見得是親自參加衝鋒而犧牲的紅軍中上級指揮員。
戰爭的結果最具說服力，「洋公孫勝」在蘇區的形象和威信因此一落千丈。紅三軍團長彭德懷當面就批評李德完全不懂紅軍的作戰原則：「如果不是紅軍高度自覺，一、三軍團早就被你送掉了！」
李德聽後自然十分惱火，但他已不能夠再拿紅軍將領們怎麼樣了。
廣昌戰役後，「反圍剿」進入第四個階段，也是最後一個階段。自5月底起，十八軍各師繼續向廣昌以南進犯，至7月，已全部進入蘇區的核心根據地。
9月下旬，周恩來從設於南昌行營的情報系統中得到絕密情報，得知國民黨將要發動最後總攻擊。當時蘇區僅存瑞金等狹小地區，面對總攻擊根本就守不住，這樣就只能放棄中央蘇區，進行戰略大轉移，也就是長征。
對李德的瞎指揮，被貶的劉伯承如同彭德懷一樣憤慨和無奈。長征出發之前，他對紅五軍團的官兵們說：「我們這次反『圍剿』，不叫打仗，叫『擋仗』。敵人呢，也不叫打仗，叫『滾仗』。敵人憑著他優勢的兵力、現代化的裝備，像個大石滾子滾過來，我們還硬要用人去擋，當然要吃虧囉！」
轉折
紅五軍團的主體是在寧都起義中加入紅軍的原西北軍一部，戰鬥作風頑強。自離開中央蘇區起，該軍團便負責殿後任務，保護著所有其他部隊、騾馬、輜重，沿粵桂湘邊境向西轉移。
發現主力紅軍突圍轉移後，陳誠第十八軍各師因要承擔繼續「清剿」的任務，所以沒有參加追擊，追擊部隊為薛岳領銜的第五軍。第五軍僅有兩個師，實力也不是很強，但紅軍此時士氣消沉，戰術又僵化，便只能處處消極避戰，像叫花子打狗一樣，邊打邊走。
真要走得快倒也好，偏偏還走不快——紅軍從蘇區帶出來的各種「罈罈罐罐」過多，僅挑子就有三千多副，導致負擔笨重，行動遲緩，加上沿途多選擇山中羊腸小道行進，隊伍變得更加擁擠不堪，常常一個晚上只能翻過一座山坳，而且部隊弄得非常疲勞。
第五軍則不然，他們全部是輕裝前進，走的還是大道，行動速度非常之快。劉伯承和紅五軍團長董振堂縱然使盡渾身解數，要想完全擺脫追敵仍感困難。
後有追兵，前有堵截，長征途中所經過的各省也都派兵設置了封鎖線。好在地方諸侯們大多出工不出力，這才使得紅軍成功突破了前面三道封鎖線。
當紅軍接近第四道封鎖線即湘江封鎖線時，在蔣介石的嚴令督促下，圍追堵截的國民黨軍開始加強攻擊。紅軍各部傷亡慘重，第五軍團作為後衛打得尤其艱苦，軍團的後衛師紅三十四師被阻於湘江東岸，最終全軍覆滅。
從江西出發的中央紅軍號稱十萬大軍，實際是八萬人，過湘江之後僅剩三萬餘人，人員折損了一半還多。自在第五次反「圍剿」中首次失利起，紅軍內部對最高指揮層的懷疑和不滿情緒就在不斷滋長，湘江戰役使這種情緒達到了頂點。
跌下神壇的李德雖然還在「三人團」中，但已無法全面進行指揮，他僅能根據各部隊發來的電報提出自己的意見，真正部署作戰行動的人是周恩來。
中央紅軍剛開始決定轉移時，根本沒有打算像後來走的那麼遠，也沒有說要進行長征，當時只準備與湘鄂西的紅二、六軍團會合，在那裡建立新的根據地。然而這時周恩來卻得到重要情報：蔣介石已察覺中央紅軍的這一意圖，並且在紅軍的前進方向上部署了五倍於己的堵截部隊！
面對敵方張開的大口袋，李德仍建議按原計劃行動，用正面直頂的戰法與對方打硬仗。毛澤東則提出相反意見，力主放棄與紅二、六軍團會合的計劃，改向敵軍力量薄弱的貴州前進。
毛澤東的意見得到大多數人的贊同。12月15日，紅軍攻佔貴州黎平，緊接著中央召開黎平會議，正式通過了向貴州轉兵的戰略決策。
黎平會議是毛澤東即將復出的一個標誌性信號。與此同時，劉伯承的個人命運也發生了轉折，他被重新任命為紅軍總參謀長，並兼任中央縱隊司令員。
黎平會議後，紅軍開始北渡烏江。當時薛岳所部正迅速向紅軍進行合圍，為了不使後續大部隊陷入背水一戰的窘境，劉伯承遂親自指揮紅軍在烏江上架設浮橋。
烏江是貴州第一大江，不僅江面寬闊，而且水深流急，濁浪滔滔。當紅軍來到江岸邊時，只聽得江水呼呼的吼叫聲迴盪於兩岸的懸崖峭壁之間，令人震耳欲聾。別說架橋了，光是站在那裡都會有一種驚心動魄、顛簸不寧的感覺。
見一般工兵幹部都無從著手，紅二師第四團（紅四團）團長耿飆便奉劉伯承之命前去請教何迪宙。
何迪宙是紅軍學校教員，他曾在國民黨軍隊裡擔任過工兵團團長，有工兵專家之稱，中央蘇區的不少架都是他架的。不料見到耿飆後，何迪宙也是一副束手無策的樣子，他指著桌子上的一堆工兵資料說：「我已聽過偵察員的報告，情況也知道。不過我查了日本、英國的資料，在流速超過每秒兩米的河面上，是不能架橋的，而且我們現在什麼架橋材料、設備也沒有。」
耿飆一聽就急了：「現在不是能不能架，而是必須架的問題……」
天塹變通途
前來協助的專家還有紅一方面軍總部工兵連連長王耀南，但他也和何迪宙一樣犯起了愁：「連根大繩都沒有，看來難度較大。」
無奈之下，耿飆只得向劉伯承進行匯報。
劉伯承考慮，如果實在不能架橋，就用船渡。可是附近的船不是被敵軍燒掉了，就是已被拉到對岸隱藏起來。退一步說，就算能夠收集到足夠的船隻，船渡較慢，會增加掩護部隊的負擔，弄得不好，湘江戰役的慘劇便要重演。
經過再三考慮，劉伯承還是決定架橋。他指示在基層集思廣益，依靠集體智慧來解決材料和技術問題。
很快，一個叫李景富的工兵排長提出建議，說可以用大量竹排渡江。李景富參軍前是江西的漁民，經常在贛江裡放竹排子，用魚鷹捉魚，他觸景生情，就想出了這麼一個「竹排渡江法」。
劉伯承對此很感興趣，連聲說：「好嘛！好嘛！」他讓耿飆立即組織進行試驗。
就在耿飆和王耀南要組織戰士扎竹排的時候，又有一名戰士提議說，若是把竹排都連在一起，不就可以成為浮橋了嗎？
一語驚醒夢中人。耿飆當胸給了這名戰士一拳，高興地說：「太妙了！你怎麼才說呀？快，一齊到現場去看看。」
耿飆和王耀南進行研究後，拿出了比「竹排渡江法」更為保險的「竹排浮橋法」。劉伯承同意這一方案，同時他讓耿飆在各連進行挑選，把入伍前當過木工、篾匠、鐵匠等行當的戰士都挑選出來，送往工兵連加強力量。
用竹排架浮橋，第一個工序是找材料。工兵連被分成了幾個專業組——沒有繩子，就由參軍前當過篾匠的戰士編竹繩，這種用竹篾編成的繩子泡在水中，會越泡越結實，不比普通的纜繩差；沒有錨，就派人到附近去徵集了十幾個鐵匠用的大鐵砧；工作量最大的還數扎竹排，每個竹排由兩層組成，每層用五根毛竹，總共需要幾百個竹排，算下來至少得找到幾千根毛竹才對付得過去，還好當地有好幾片毛竹林，足以滿足需要。
工兵們將毛竹砍伐下來後，先削淨上端的叉枝，接著用小鑽在兩端和中間各橫打一個眼，然後用小竹竿將毛竹互相串聯起來，並以竹繩捆緊固定，這樣一個竹排就做成了。在竹排的一端，還要記得用火烤一下，使它翹起來，以減輕水流阻力。
竹排全部做好後開始架橋，其要點是要拉兩根纜繩橫貫兩岸，以作為橋軸線並輔助作業。耿飆雖非工兵出身，但在中央蘇區時曾跟人學了一手，也就是用兩岸的兩棵樹作為軸線，中間只需拉兩根竹繩相連即可。
部隊架橋的時候，渡口爭奪戰仍在激烈進行當中。附近沿江防線上射來的炮彈直往江心裡落，江面上無遮無攔，不斷有人中彈落水，以至於每一節門橋上都染滿了鮮血。
減少傷亡的唯一辦法是加快速度，而要加快速度，就必須控制竹排向下游的漂移。這樣單靠十幾個大鐵砧來固定橋身就不夠了，耿飆指揮官兵或抬來巨石，或用竹簍把大量碎石裝在一起，竹簍下再插兩根尖竹，使之在沉入水底後死死拖住門橋。
隨著浮橋的伸展，竹繩也不夠用了，於是臨時又用戰士腿上的綁腿帶和從附近買來的布匹救急。在最後幾節竹排被撐進軸線後，一道「天塹變通途」的浮橋終於在急流中誕生了。
劉伯承聞訊前來對浮橋進行了驗收，並立即用電台通知大部隊按順序過江。
當毛澤東、周恩來、朱德等中央首長來到橋邊時，江對面的敵軍已被趕出很遠。毛澤東一邊聽劉伯承介紹架橋經驗，一邊點頭稱讚，他健步走出浮橋，用腳跺了幾下，連聲說：「真了不起，真了不起呀！」
紅二師一過烏江，即由該師第六團（紅六團）擔任前衛，劉伯承連夜指揮該團奔向離遵義90里外的團溪鎮，具體指揮攻取遵義的戰役。
「打好仗」標準
1935年1月4日晨，天還沒亮，紅六團政委王集成就應召跨進了臨時指揮部的門檻。劉伯承正在洗臉，雖然這一路上馬不停蹄，但他臉上沒有一絲倦意。
劉伯承問王集成：「你們打遵義有把握嗎？」王集成回答得很爽快：「我們已經研究好了，沒有問題。」
毛澤東轉兵貴州的決策確實相當及時有效。在西南地方諸侯中，王家烈的貴州黔軍最無戰鬥力，士兵全是身背煙槍的「雙槍兵」，以至於一場仗打下來，紅軍繳到的煙槍居然比真槍還多。戰鬥中還發生過這樣的笑話——有些俘虜兵跪在地上一邊向紅軍繳槍，一邊苦苦哀求：「老總，能不能把這支煙槍給我留下！」
除了士兵素質低劣外，黔軍的裝備也很難上得了檯面。紅六團在偵察過程中瞭解到，遵義城20里外有一個山口，駐有黔軍的「九響團」。所謂「九響」乃是九響連發槍的簡稱，為赤水兵工廠生產的一種土造步槍，這種步槍可裝填九發子彈，但質量卻令人不敢恭維。
實際情況是，黔軍所使用的其他步槍大多還不及九響槍，這讓九響槍儼然成了「山中無老虎，猴子稱大王」。當地人提供的說法是「山口子由『九響團』把守著，鳥都飛不過去」。老百姓對紅軍不知道「九響團」的「大名」感到很是驚訝：「你連『九響團』都不知道啊？嘿，全團上下一式的『九連珠』（九響槍的另一種稱呼），厲害著呢，在貴州誰也打不過它！」
不說是九響槍，大家還以為是什麼了不得的武器，一說，全都笑了——紅軍初期也用過「九連珠」，不過早就淘汰了。
王集成找到了一個當地小伙子做嚮導。這個小伙子曾被黔軍抓了一年多兵，剛剛跑回家半個月，對山口的守備情況有所瞭解，王集成便根據他提供的情況制訂了一個作戰方案。
聽完王集成所匯報的方案，劉伯承思考了一陣，點頭同意，隨後又進一步叮嚀道：「我們的日子是比較艱難的，所以不僅要求仗打得好，還要傷亡少，同時又要節省子彈，這就需要用點智慧囉！」
計議已定，劉伯承親率紅六團向遵義疾進。午後，他指示作戰部隊，要求一旦發起攻擊，必須全殲「九響團」，不能讓一個敵兵漏網，以免走漏風聲，影響攻打遵義的作戰行動。
下午3點，部隊接近山口。這時突然下起大雨，眾人個個被淋得像個落湯雞，但這場突如其來的大雨也為突襲提供了掩護：當敵兵聽到槍聲倉皇應戰時，早已成為甕中之鱉了。
「九響團」所守衛的山頭有百十米高，上面各有一左一右兩座碉堡，對山下形成俯瞰之勢。紅六團以輕重機槍對碉堡進行封鎖，以壓制敵人的火力，其餘戰士為節省子彈，則均持刺刀進行衝鋒。
十幾挺輕重機槍一開腔，使得「九連珠」只吭哧了幾聲就變成了啞巴。紅軍的刺刀衝鋒更讓守軍心驚膽戰，因為黔軍最怕的就是拼刺刀，打仗時只敢遠遠地放槍。
在紅軍出其不意的猛擊下，「九響團」很快就全線崩潰，而紅六團只有幾名戰士負輕傷。這一結果基本符合劉伯承所提出的「打好仗」標準：既攻取了目標，又減少了傷亡，還節省了子彈。
突襲戰的前敵指揮官是一營營長曾保堂。看到劉伯承和王集成等人牽著馬上了山，曾保堂急忙三步並作兩步地上前敬禮。劉伯承看到他什麼也沒說，只是哈哈大笑，其他團領導也看著他直樂。
曾保堂莫名其妙，左看右看，誰知劉伯承笑得更厲害了。正在他不知所措之際，通信員指了指他的臉，曾保堂這才恍然大悟，意識到由於急於作戰，雨水、泥水和汗水已經把自己弄成了一個大花臉。
得知「九響團」已被消滅一多半，尚有餘敵在逃跑，劉伯承把手一揮：「不要管它了，趕快集合部隊，遵義有一個師的敵人，聽說我們過了天險烏江，動搖得很厲害，要趕快抓住時機佔領遵義！」
劉伯承準備只動用曾保堂的一營攻打遵義，他沉吟著對曾保堂說：「你們一個營去打敵人一個師，力量是有點兒懸殊哇，但敵人是驚弓之鳥，一轟就跑。你們一定要有勝利的信心，同時還要動動腦筋，多用一點兒智慧。」
打仗要用智慧，是劉伯承在指揮作戰中經常說的一句話。按照他的要求，紅六團指揮員對俘虜進行了詳細詢問，在大致摸清遵義城防情況的基礎上，終於想出了一個計策。
這是一個「詐城計」，即讓曾保堂率一部分戰士打扮成敵軍，同十幾個經過教育已爭取過來的俘虜一道去誘騙遵義的守軍打開城門。
劉伯承聽後表示讚許：「很好，這就是智慧。」他決定把紅一軍團偵察連臨時配屬給一營，並囑咐參與詐城的指戰員：「裝敵人一定要裝得像，千萬不能叫敵人看出來。」
水馬渡烏江
晚上9點，部隊冒著大雨出發。四周圍一片漆黑，路滑得像潑上了油，隊列裡不時響起「撲通」、「啪唧」的聲音，差不多每個人都著著實實摔了幾跤。
急行兩個多小時後，雨停了。透過夜幕，曾保堂看見一星燈光吊在半空，俘虜們悄聲告訴他，說這就是遵義城，燈光是城門哨樓上發出來的。
曾保堂率領著俘虜軍官，冒充敗退的「九響團」前去南門詐城。其他部隊跟在後面，準備詐城不成即行強攻。
因為時間緊促，紅軍只有靠前的幾個偵察員穿著黔軍的衣服，其他人都沒有化裝。不過幸虧在泥水裡泡了一天，瞧在守軍眼裡全是泥人，早就分不出誰是誰了。在磨了二十多分鐘嘴皮子後，守軍給「自己人」開了門，紅軍蜂擁而入，分頭從兩側佔領了城樓。與此同時，軍團偵察連也迅速攻佔了城左翼的制高點紅花崗，開始從側面對攻城部隊予以支援。
防守遵義城的黔軍教導師確如劉伯承所言，「驚弓之鳥，一轟就跑」，紅軍入城後沒費什麼勁就佔領了其師部，控制了全城。曾保堂率部到敵師部休息，精神一鬆懈下來，這才感到又累又餓，腰酸腿疼，草草吃了點飯，倒頭便睡。
正睡得香呢，耳邊突然傳來一陣激烈的槍聲和高亢的衝鋒號聲。曾保堂驚醒過來，急忙提槍奔出屋外。一問，才知道遵義城原來有新城、老城兩個不同的城池，一營剛剛佔領的城池只是新城。
老城敵軍發現新城被佔後一直默不作聲，等到凌晨才逃往婁山關。槍聲和衝鋒號聲是堅守紅花崗的軍團偵察連在進行阻擊，但因敵軍人數較多，並沒有能夠將其完全阻住。
紅六團夜間佔領的遵義，第二天雲開雨歇，老百姓開門一看，滿街都是紅軍，不由驚訝萬分，不知道紅軍是如何一夜之間渡過烏江，殺到遵義來的。
貴州古有以「夜郎自大」聞名的夜郎國，地域上較為偏僻封閉，自然迷信思想也會多一些，人們便紛紛傳說紅軍有神人相助，有「水馬」作為坐騎。一時間，紅軍「水馬渡烏江」且藏有盔甲的神話在城內傳得沸沸揚揚。
為了借民間輿論迷惑敵軍，紅六團的通信主任就故意在部隊駐地門口掛了「第一水馬司令部駐此」的門牌。老百姓見到後更加信以為真，圍著曾保堂等人要看水馬和盔甲。
曾保堂拿出一頂鋼盔給他們看，可人家不滿足，曾保堂只好跟他們逗樂：「水馬盔甲是軍事秘密，不能看！」
老百姓依舊不信，一再聲明「莫要保密啦，我們都是干人（窮人）」。曾保堂走到哪裡，後面的人就圍到哪裡，他們說曾保堂是「水軍司令」，能「飛簷走壁」，要不然的話，那麼高的遵義城牆，怎麼能一蹦就上來呢？
曾保堂和紅六團的官兵可以暫時休息一下了，但其他部隊還不能——有三個團的老城敵軍通過軍團偵察連的火力攔阻，已經逃到婁山關。
婁山關距離遵義90里，是黔北大山中的一道著名險隘，扼守著遵義通往桐梓、川南的出路。若優勢敵軍從川南到黔北，只要控制婁山關，無險可守的遵義城便成囊中之物。這一後患一定要趕緊除掉，但考慮到紅六團剛剛經歷激戰，人困馬乏，劉伯承決定另調紅四團進攻婁山關。1月7日晚，他和紅一軍團政委聶榮臻匆匆趕往紅四團在遵義城的臨時團部。
紅四團自強渡烏江以來，一路星夜行軍，官兵們也十分辛苦。耿飆和團政委楊成武正在佈置宿營，準備讓部隊在城內過年，他們沒想到劉伯承和聶榮臻會來到團部，而且一進門就說：「不行不行，四團不能休息，有任務！」
耿飆剛剛解開皮帶扣，隨身的武器和圖袋都還沒解掉，立即又紮緊了。
劉伯承從挎包裡取出地圖，指點著說：「你們立即出發，迅速佔領婁山關、桐梓。」
雖然感到突然，耿飆、楊成武仍然不約而同地點頭應命。
劉伯承用鉛筆在空中點了一點：「要快，越快越好！」聶榮臻對此進行了補充：「任務緊急，不能在遵義停留，早飯也不能在這裡吃，到路上去吃乾糧。」
劉伯承隨後又對戰鬥做了具體指示，要求紅四團「奪關快，傷亡少」，最後還特地叮囑道：「記住，要利用公路旁邊的第一根電話線與你們師部聯絡。我隨時等你們的消息！」
怪事
紅四團匆匆趕往婁山關。到達婁山關附近的板橋鎮後，耿飆、楊成武登上一座山峰看了看地形。只見婁山關雄踞群山之上，四周山峰環立，中間兩座山峰猶如兩把利劍直插雲霄，從而形成了一道狹窄的隘口，其地勢之險峻真是名不虛傳。
二人分析，守關的黔軍早已是驚弓之鳥，要打垮他們並不困難，難的是地形不利——如果單純從正面沿公路仰攻，部隊傷亡會很大，不符合劉伯承提出的「奪關快，傷亡少」要求。
最後，決定採取正面佯攻、側翼抄襲的戰術。要抄襲就必須有路，根據通信排從山坳裡帶回來的一位老獵人介紹，婁山關除了正面有一條公路外，其實還有一條羊腸小道。這條小道過去曾是從板橋鎮通往桐梓的唯一路徑，只是後來修通了公路，才無人再走。
耿飆又找來十幾個當地居民，向他們詳細瞭解了小道的情況，但是無論這些居民還是老獵人，都沒有能夠提供出小道的準確位置。
耿飆和參謀們用地圖對照著實際地形進行研究：婁山關左面的懸崖峭壁肯定上不去，右面的山嶺倒是可以一試。
1月8日晨，部隊到婁山關山腳下集結待命。提前大部隊三個小時，偵察隊和迂迴部隊已在右側高山上覓路攀登。
這時耿飆按照劉伯承的指示，已利用公路旁邊的第一根電話線接通了與師部的電話聯繫。他正準備向師部報告情況，忽然聽到電話員們一個勁地嘟囔：「怪事！」
問究竟是怎麼一回事，電話員報告說：「我們還沒搖鈴呢，電話裡就有人嘰嘰喳喳亂嚷嚷。」
耿飆拿起話筒一聽，發現居然是駐桐梓的黔軍師長侯之擔在與王家烈的軍部通話。原來通訊班在接通師部電話之前，雖然事先剪斷了通往敵方的線路，但由於雨後地上積水，兩個斷頭掉在積水中，經雨水傳導，又重新接通了敵軍的電話。
一個陰差陽錯的誤會，卻為截獲敵方情報提供了方便。耿飆注意到，敵人在對話中也提到了神秘的小道，並且害怕紅軍借此偷襲桐梓：「你們千萬要注意東邊的那條小道，加強警戒。」
想不到小道還真是對方的空虛缺口，耿飆於是命令側翼抄襲部隊改隱蔽前進為虛張聲勢的行軍，以造成破襲桐梓之勢，動搖敵軍的防禦決心。
一個小時後，總攻部署按計劃完成。耿飆正要發令，敵人的電話鈴又響了，裡面傳來一陣緊張得幾乎發抖的聲音。這是王家烈在向侯之擔報警，說發現有紅軍主力在向桐梓運動，讓其立即撤退。
耿飆立即下令展開總攻。正面部隊衝鋒號一響，抄襲部隊即沿找到的那條殘棄小道繞至敵軍左翼，並從其後方斜插了過去。
在紅軍的前後夾擊下，守關之敵潰不成軍，紅四團成功登上了婁山關。接著，他們又沿十步一變、八步一拐的汽車路繼續追擊，一口氣追了三十多里路。
當天上午，紅四團佔領了敵軍已撤退一空的桐梓城，後者是王家烈和侯之擔的老家，也是傳說中夜郎國的都城所在地。劉伯承親自部署的這一軍事行動，既解除了遵義的後顧之憂，也為紅軍總部入川打開了通道。
同一天，朱德下令劉伯承兼任遵義警備司令，負責警備南北兩個方向上敵軍可能發動的進攻。
1月15日至17日，中共中央政治局在遵義召開擴大會議。會議改變了原來的「三人團」領導，仍由周恩來、朱德擔任軍事指揮，毛澤東則正式恢復了指揮權，以後在行軍途中又開始負主責。
在遵義會議上，劉伯承、聶榮臻提出建議，認為紅軍應打過長江去，到川西北建立根據地。中央採納了這一建議，並計劃從瀘州上游渡江北上。
按照這一計劃，紅軍經桐梓渡赤水河北上，但由於在土城戰役中未能取勝，只得放棄原計劃，二渡赤水，重占桐梓、婁山關、遵義城。緊接著，為擺脫薛岳部的追擊，紅軍又兩次渡過赤水，一路向西，逼向昆明。
毛澤東並不是真的要打昆明，其目的地仍是川西北。就在雲南滇軍緊急往昆明集中的時候，已到達昆明附近的紅軍主力突然向西北轉進，直趨雲南通向四川的天塹——金沙江。
5月2日，劉伯承奉命率幹部團前往金沙江南岸的絞平渡渡口組織架橋，以便後續部隊強渡。
從出發地點到絞平渡，部隊需要走160里，沿途可能要打仗，到了江邊還要過江、搶佔渡口、架橋，而給他的時間一共只有一晝夜。
劉伯承盤算時間上可能來不及，也為此做了最壞打算：假如在搶佔渡口後，後續部隊跟不上，渡口又被敵軍佔去，那麼，渡過江去的先頭部隊就要準備獨立作戰，先打一段時間的游擊，以後再設法與大部隊取得聯繫。