中央红军突破湘江之后，进入到广西北部的西延山区。敌人也判断出我军将由西延山区去湘西，与红二、六军团会合的战略意图，立即调整部属。12月2日，何键将五路追剿军改组为两个兵团，第一兵团司令刘建绪，辖原第一、第四、第五路及李觉的十九师；第二兵团司令薛岳，辖原第二、第三路的部队。12月5日，中央红军沿着崎岖难行的西延、龙胜山区疾进，于11日占领通道县城。此时，桂敌一部紧紧从我军侧后逼了上来，何键重组的两个兵团也已进至城步、绥宁、靖县、洪江等地，赶筑工事，张网以待。我军经两月连续行军作战，极度疲劳，战斗力大为削弱。在这种情况下，我军如仍北出湘西，势必将与严阵以待的敌人撞个正着，会有全军覆没的危险。可是，博古、李德等人却不顾当时的严重形势，一味坚持同红二、六军团会合的原定计划。
12月14日，红一军团攻占黎平县城。在此期间，中革军委为充实作战部队，撤消了红八军团建制，所部全部编入红五军团，五军团参谋长刘伯承调回军委，同时任命五军团十三师师长陈伯钧接任军团参谋长，曾日三任军团政治部主任。
12月18日，在黎平召开了中央红军长征以来的首次中共中央政治局会议。参加会议的有：博古、李德、周恩来、张闻天、朱德、毛泽东、王稼祥等。会议经过激烈的争论，肯定了毛泽东提出“西进贵州”的正确主张。并对博古、李德等人坚持的“入黔东，与红二、六军团会合”行动方针进行了批评说服。
1935年1月3日，红军成功突破了乌江天险。7日，攻占遵义城。1月15日至17日，中共中央政治局扩大会议在遵义原黔军2师师长柏辉章的公馆里召开，这就是著名的遵义会议。此次会议的召开，经过了一个长期而紧张酝酿的过程。在这一过程当中，毛泽东始终起了主导和决定性的作用。这次会议结束了王明“左”倾冒险主义在中共中央的统治，确立了毛泽东同志在全党全军的领导地位，开始形成了以毛泽东为核心的领导集体，在革命的紧要关头，挽救了党，挽救了红军，挽救了中国革命，使中国革命的航船重新驶到了正确的航道上来，遵义会议是中国革命中伟大的历史转折。
会议结束不久，陈云同志受党中央的委托，来到红五军团传达遵义会议精神，五军团广大干部、战士在细雨中静静聆听。董振堂因在党内没有领导职务，没有出席此次会议，当听完陈云的传达报告后，欣慰地讲道：“好！这下好啦，咱们红军有救了！”同一天，中革军委颁布整编命令，全军进行缩编。红一军团缩编为二个师六个团，红三军团缩编为四个团，红九军团编为三个团。红五军团撤销师级机关，全军缩编为三个团（即第三十七、三十八、三十九团），全军团不足6000人。部队整编后，战斗连队得到充实，机动性和战斗力大为增强。
中央红军重返黔北后，为摆脱被动局面，毛泽东决心在此打一次大仗，根据敌情，他果断决定：以红五军团在北面的良村、双龙场一带阻击四川追敌；以红一、三军团和干部团夺取桐梓、娄山关，重占遵义城。
实施这次战役的关键是——担负后卫的红五军团能否顶住北面的强敌。接到命令后，董振堂与政委李卓然、参谋长陈伯钧仔细商酌，决定由三十七团去完成这一艰巨任务，同时还决定军团宣传部长张际春带一部电台下到团里。由于时间紧迫，张继春立刻出发，终于在良村一带追上了正在急行军中的三十七团。张际春就在行军途中向团长李屏仁、政委谢良传达了军委的指示。
当听到主力红军准备在娄山关和遵义打大仗，而且是毛主席亲自指挥，李屏仁、谢良他们高兴地说道：“行呵！咱们这回可以打胜仗了。”于是部队边行军边宣传，战士们的情绪空前高涨，对完成这一艰巨任务充满信心。
当部队进入指定位置不久，四川军阀刘湘装备精良的教导师就开过来了。战斗一打响，敌人就分四、五路向红军发起猛攻。红三十七团沉着应战，以运动防御的手段，很稳健的牵着敌人的鼻子，边打边退。第三天一大早，敌呈数路又开始了进攻，三十七团凭借有利地形，将敌人打退，在反冲锋时还抓回来几名俘虏。送到团部一审问，才得知敌人的兵力竟是三个旅九个团。在以后的作战中，三十七团采取声东击西的战法，逐步将敌人引到温水方向。当敌人获知前方的红军仅有一团兵力时，已经是第七天了。这七天中，红三十七团在北线牢牢牵制住了强敌，胜利完成了任务，随后他们巧妙摆脱掉敌人，于三日后归还建制。主力红军也正是利用这段时间，胜利实施了遵义战役。
在三十七团调动敌人的第二天，红五军团主力在董振堂的率领下，与红九军团并肩作战，在桐梓西北地区迟滞赶来的川军，红一方面军主力则集中南取娄山关。25日拂晓时分，红三军团第十三团从北向南对娄山关之黔军发动猛烈进攻。经过激战，于当日晚攻占娄山关，控制了制高点——点金山。敌人为夺回失去的阵地，调集约6个团的兵力，组织多次反扑，均被红军击退。接着，红一、红三军团在彭德怀、杨尚昆统一指挥下，以一部兵力从正面钳制敌人，集中力量分别从两翼向敌人后方的黑神庙、板桥迂回，歼敌一部，余敌如惊弓之鸟，仓皇夺路南逃。娄山关战斗后，红一、红三军团又乘胜向遵义方向追击。26日，红三军团在董公寺、高坪、大桥等地击溃黔军第六、第十五、第九团的拦阻。接着，于26日在遵义城西北的石子铺等地，又将敌第一、第五、第八团击溃，进到遵义城下。黔军残部退入遵义城，固守待援。是日黄昏，红一、红三军团不顾疲劳，奋力发起攻城战斗，经一个多小时激战，占领遵义新城，王家烈慌忙率黔军第一、第六团弃城向南溃逃。29日凌晨，红三军团经四小时激战，重占遵义城，并控制了城南的红花岗、老鸦山一线高地。敌人为夺回遵义，疯狂反扑，命各路追兵急驰遵义增援。敌吴奇伟纵队第九十三师已进入忠庄铺，一部前进到遵义城南2.5公里的洛江桥；第五十九师已进至新站，正向忠在铺开进，企图向遵义进行反攻。其部署是：以第五十九师第五五三、第五五八团和第九十三师一个团主攻，经桃溪寺向遵义城南之红花岗、老鸦山攻击；黔军两个团由忠庄铺向北攻击，配合第五十九师行动；第九十三师主力和第五十九师第五五五团在忠在铺地区为预备队。28日14时许，吴奇伟以一个团攻占红军红花岗阵地受挫后，将主力转向老鸦山，经过激战，攻占该山制高点。但黔军因屡遭红军打击，畏缩不前。中央红军乘吴奇伟部孤军冒进，黔军畏缩不前，尾追川军又被阻于桐梓以北地区的有利时机，即遵照中革军委的命令，以红一军团主力从水师坝突破黔军阵地直插忠庄铺吴奇伟之指挥部，求歼该敌。这一出敌意外的打击，使王家烈狼狈不堪地逃往打鼓新场；吴奇伟仓促率残部约1个团急急如漏网之鱼向懒板凳方向逃窜。红一军团当即派第二师奋力猛追，并以一部取捷径先敌占领懒板凳，主力插至乌江岸边，断敌之退路。吴奇伟唯恐被活捉，率残部先逃过乌江。他为保自己性命，不顾三军死活，立即砍断浮桥，致使尚未过江的1000余人和大批辎重物资均被红军俘获。滞留在老鸦山地区的第五十九师闻风丧胆，转入防御。黄昏，红军干部团投入战斗，配合红三军团夺回老鸦山制高点，歼敌大部，残敌向八里水、鸭溪方向仓皇逃遁。至此，遵义之战全部胜利结束。
是役，中央红军在5天之内，二渡赤水，再取桐梓，攻占娄山关，复克遵义城，共歼灭和击溃敌人2个师又8个团，毙伤敌2400余人，俘敌3000余人，缴获大批军用物资，使红军得到及时补充，并取得短期休息的机会，红五军团在此役中功不可没。
二渡赤水，回师黔北，是在毛泽东等指挥下，发挥红军运动战的优势，取得了长征以来最大的一次胜利。这一胜利，极大地鼓舞了全军的土气，狠狠地打击了国民党军特别是蒋介石嫡系部队的嚣张气焰，为中国工农红军在战略上转入主动、摆脱被动局面奠定了基础。
在毛泽东的正确领导下，中央红军成功地把十几万国民党追剿军甩在了身后。这期间，部队在贵州北部的山区中疾进时，曾发生了一个真实感人的故事。政治保卫局局长邓发同志的妻子陈慧清怀孕八个月，在通过一个山口时，肚子剧痛即将分娩。部队只好停下来，将她抬到一个草棚里，准备接生。恰在此时，后面传来激烈的枪声，董必武同志焦急地守在草棚外面，休养连侯连长匆匆赶过来报告：“后面发现敌人追兵，五军团的同志已经展开阻击，还有，就是……”侯连长焦急地望了望草棚，对董老说到：“陈惠清同志难产，一时恐怕生不下来，怎么办？”董必武咬咬牙，吩咐侯连长：“通知五军团董振堂，这里在生孩子，请他无论如何要顶住敌人。”
接到通知，董振堂叫来三十九团团长吴克华，命令他：“后面在生孩子，生孩子需要多长时间，你就给我顶多长时间！”吴克华二话没说，带着三十九团官兵与敌人展开了殊死的拼杀，激烈的战斗中，不断有官兵问吴团长：“生了没有？生了没有？”
吴克华没接到撤退的命令，就在喊杀震天的战场上吼道：“没生！”
一句简短的话语，也就是命令战士们还得顶下去。
整整两个小时后，小孩终于降临这个世界。为此，许多英勇的红军战士牺牲在了阻击阵地上。董必武命令将已近昏迷的陈惠清用担架抬走，然后抱着这个可爱的孩子，含泪写下了一张纸条：
收留这个孩子的人，是世上最善良的人。
写完后，董老将几块银元与纸条一同塞进包裹孩子的衣服里，将孩子轻轻放在了草棚中央。这在当时，确是一个不得已的办法。担负掩护任务的三十九团随即撤出了战斗，部队急行军很快脱离了与敌人的接触。一路上，有官兵在埋怨，为了一个孩子让一个团这样打阻击不值得。董振堂一听火了，这位血性的汉子当即讲道：“什么叫值得与不值得，我们今天革命打仗，不就是为了他们的明天吗？”讲那番话的同志顿觉自己错了，再也没有言语，部队又匆匆行进在霖雨绵绵的大山之中。
紧接着，红军三渡赤水，由遵义再进川南地区。蒋介石听到消息，由汉口飞抵重庆亲自坐镇指挥，并改以堡垒主义和重点进攻相结合的战法，企图南北夹击，围歼中央红军于遵义、鸭溪地区。其部署是：
川军三个旅由桐梓向遵义地区进攻；第九军二个师由重庆向松坎、新站地区推进，支援川军进攻遵义；第二纵队主力三个师进至仁怀、鲁班场地区，向遵义及其西北地区进攻；第三纵队四个旅进至大定(今大方)、黔西地区防堵；第四纵队一部集结于金沙、土城等地，阻止红军向西发展；第一纵队四个师位于乌江南岸，策应其它纵队作战。此外，第一路军第五十三师由镇远向石阡推进，湘军三个师沿乌江东岸筑堡，阻止红军东进。
3月5日以后，中央红军以红九军团在桐梓、遵义地区吸引川军向东，主力由遵义地区西进白腊坎、长干山(今长岗)寻机作战未果。15日，红军主力进攻鲁班场之第二纵队，因其三个师密集在一起，攻击未能奏效，而援军第一纵队已进至枫香坝地区。红军遂转兵北进，于16日在茅台及其附近西渡赤水河，向四川南部的古蔺、叙永方向前进。19日，红军攻占镇龙山，接着进至大村、铁厂、两河口地区。红军再次进入川南，蒋介石判断中央红军又要北渡长江，急令所有部队向川南进击，企图围歼红军于古蔺地区。
接着，红军四渡赤水，将国民党军甩在乌江以北。在国民党军重兵再次向川南集中的情况下，毛泽东等决定，乘敌不备折兵向东，在赤水河东岸寻机歼敌。3月20日，为迷惑国民党军，红一军团一个团大张旗鼓地向古蔺前进，诱敌向西。主力则由镇龙山以东地区，突然折向东北，于21日晚至22日分别经二郎滩、九溪口、太平渡东渡赤水河，从敌重兵集团右翼分路向南急进。26日进至遵义、仁怀大道北侧干溪、马鬃岭地区。27日，红九军团由马鬃岭地区向长干山方向佯攻，引国民党军北向；主力继续南进，于28日突破鸭溪至白腊坎间国民党军封锁线，进至乌江北岸的沙土、安底等地。31日经江口、大塘、梯子岩等处南渡乌江。4月2日，中央红军以一部兵力佯攻息烽，主力进至狗场、扎佐地域，前锋逼近贵阳。这时，国民党军在贵阳及其周围地区只有第99师4个团。正在贵阳督战的蒋介石十分惊恐，一面急令各纵队火速增援贵阳，一面令守城部队死守飞机场，并准备轿子、马匹、向导，准备随时逃跑。4月4日，红九军团在打鼓新场以东老木孔地域击溃黔军5个团，歼其2000余人。至此，中央红军巧妙地跳出了国民党军的合围圈，将蒋介石的几十万军队甩在乌江以北。