黄柴畈会议结束后，红四方面军主力两万多人分成左右两路，分别由徐向前和陈昌浩率领，借着夜色掩护，从黄陂四姑墩出发悄然西行。10月12日，部队先后在广水、卫店之间穿过平汉铁路，几天后两军在湖北西北部的应山陈家巷会合。按照撤退前的设想，红四方面军主力向平汉路西与红三军会合，然后再待机打回根据地。谁知，当部队到达湖北西部的随县大洪山腹地时才发现，红三军已经北撤到桐柏山区。令部队更感困难的是，离开了鄂豫皖苏区后，红军活动的基础完全丧失。沿途没有党的基层政权，没有热情迎接的群众，没有给养物资的供应，没有救治伤病员的医院，天天被敌人追着打。特别是由于信息闭塞，不知道大范围的敌我态势，行动极为困难。敌军的飞机天天就在红军的头上转，随时将红军的行动路线、前进方向告知前面的守军和后面的追兵，前面的敌军以逸待劳，后面的敌军穷追不舍，前堵后追，我军困难重重。
“煮熟的鸭子”居然真的飞了！蒋介石极为恼怒，他严令各部层层堵截，务必要全面消灭红军。在蒋介石的部署下，卫立煌率李默庵第十师、蒋伏生第八十三师、罗启疆独立第三十四旅跟踪追击；北面胡宗南第一师沿花园至襄阳的公路、南面萧之楚四十四师沿京山至宜城的公路，南北呼应，平行追击；刘茂恩第六十五师和冯鹏翥第六十七师依托沙河从西面堵截。红军部队在敌前后左右围追堵截下艰难地向前运动。由于头上敌人飞机的轰炸扫射，部队只能改为夜行军，而且走的都是山野小路，行进速度很受影响，即便如此，一夜也要走近百里。
19日拂晓，天还没亮，四周黑黢黢的，部队前进至枣阳以南八十余里的新集镇。新集北靠桐柏山，南接大洪山，西濒汉江。由于连日行军，部队异常疲劳，准备稍事休息再走。镇子不大，部队一头一尾就把镇子占得满满的。战士们东倒西歪地就地而卧，很快鼾声一片。
王崇德是黄安人，黄麻起义后，和儿子一起参加了红军。父子俩都在红十一师，由于年纪大，他在连队炊事班当炊事员。这次撤离鄂豫皖苏区，红十一师担任后卫，王崇德所在的部队在一条小河的河岸边停下来，炊事班忙着给大家做饭，天天急行军，敌人跟着屁股追，部队已经几天没吃口热饭了。王崇德挑着一担桶到河边去挑水，此时天已蒙蒙亮。王崇德来到河边打满水后摇摇晃晃向岸上走，突然听到远处传来嘈杂的脚步声，他抬眼一看，一大队人提着枪从河岸边的堤坝上向镇子跑过来。王崇德顿时紧张起来，自己的部队是后卫，后面已经没有我军了。他一个激灵：是敌军？！他将水桶一扔就向部队休息的地方跑，边喊边跑：“敌人来了！敌人来了！”
王崇德的喊声也惊动了敌人，“啪、啪”几声，敌人开枪了。黎明前的寂静一下子被打破，镇子内外正在休息的部队被枪声惊醒，迅速冲出来迎敌。
来敌是蒋伏生师，这几天他们一直尾随红军，但总是没追上，昨天蒋伏生命令全师日夜不休息，没想到在新集打了红军一个措手不及。敌军欺我是撤退之师，居然连战斗队形都没有，散乱一片地向我军扑来。后卫的红十一师立即在大梨树、三里塝一线投入阻击。两军在野地里交手，从早晨一直打到半夜。敌人拖住了红军的后腿，敌李默庵师及罗启疆旅也赶到并立即加入作战。眼看敌人越来越多，战斗逐渐呈现出不利于我军的状态。
红军是突围之师，在新集人地生疏，在这里与敌纠缠，有利于敌而不利于我。眼下当务之急是乘敌包围圈尚未形成，迅速冲破敌军围堵，与敌脱离接触。
新集地形起伏不平，属于鄂北丘陵，西北的亘药山至黎树垱一线已被敌蒋伏生师控制，李默庵师控制着颜家大庙至大竹园至乌头观一线制高点，罗启疆旅控制着包家湾至黄家湾一线，新赶来的王金镛旅占领了凤凰嘴至颜家巷子一线，东、北、西三面合围，已经快形成包围圈，数万部队被压缩蜗集在宋家集至吴家集方圆不过十几里的小地方，唯南面还有空缺。徐向前紧急命令抢占吴家集至宋家集一线的刀峰岭、板凳岗、刘家岗、三里塝、大梨树等几个制高点，命令红十二师夺取攻占新集西南的制高点乌头观。但十二师动作慢了一步，乌头观已经被敌人第十师抢先占领，徐向前再令红十二师师长旷继勋率部强攻乌头观，由于是仰攻，敌人据险顽抗，我军未能拿下此据点。就是因为没有拿下乌头观这个制高点，红军遭到敌人居高临下的火力压制，受到重大损失。
20日上午，红四方面军选准敌战斗力较弱的敌三十四旅为突破口，两面夹击发起攻击。开始，战斗进行得很顺利，敌三十四旅伤亡惨重，旅长罗启疆被击伤，三十四旅官兵潮水般溃退。红军部队乘胜追击。如果红军能将敌三十四旅全歼，其他尾追敌军就不敢突出冒进。就在紧要关头，控制乌头观制高点的敌军第十师突然以密集的火力攻击乘胜追击的红军。由于遭到敌人火力拦截，红军攻势受挫，溃散的三十四旅纷纷退往乌头观，凭险死守，敌我双方形成僵持局面。
下午四时，红十、十一师集中主力，向敌三十四旅薄弱部位突击。红十一师三十三团团长吴云山在发起冲击时中弹身亡，关键时刻，三十三团政委程世才挺身而出，挥起他那与众不同的长砍刀向敌阵杀去，顿时，全团士气大振。冲击中，程世才和几名敌人拼杀，身负重伤而昏迷过去。黄昏时分，落日欲坠，敌四十四师的三个旅陆续赶到，敌五十一师一个旅亦由襄阳经宜城进至板桥店，扼守住红军西行通道，敌独立三十七旅已驰援至北面的板凳岗，红军面临被合围危险。
卫立煌得知在新集阻挡住了红军主力，立即命令胡宗南的第一师赶至板桥、平林一线，刘茂恩部赶至熊集至耿集一线。蒋介石也于当日电令卫立煌：“昨日残匪主力在宋家集—吴家集之线与我军激战甚烈，望兄速率所部星夜由杨家棚向宋家集进袭，必可得最后之胜利。”
21日，敌追兵陆续赶到，优势敌军向我关门山、刀峰岭阵地发动连续不断地猛攻，到了下午，一股敌人突破前沿阵地，直扑方面军总部。
红四方面军总部平时有一个营警卫，但当天上午因北线吃紧，陈昌浩带领一个连驰援北线，总部只剩下两个连不足三百名战士。面对扑来的敌人，徐向前抽出手枪，带领总部的参谋人员和两个连的战士们与敌厮杀。总部方向密集的枪声引起侧翼红十一师师长倪志亮和政委李先念的警觉：“糟糕，总部遭袭！”但十一师指挥部跟前也没有战斗部队了，李先念和倪志亮飞速带领师通讯连一百多人扑向总部。通讯连的战士们手持大刀如同猛虎扑食，杀红了眼的战士们手起刀落，嘁里咔嚓，一下子十几个敌军血溅三尺，倒地身亡，这气势令其余的敌军心惊胆战，阵脚大乱。正在和敌人拼杀的徐向前见李先念、倪志亮赶到，立即指挥部队反冲锋，将冲上来的敌人打下去。
敌人对21日的战斗也有记载：
我陈、于两旅经板凳岗—松林寺向刀峰岭—关门山之匪攻击前进，陈旅先头张虎臣团本（二十一）午后三时进至界山垩，遥见当面各山头红旗林立，满布匪兵，张团第二营当即开始攻击，该匪居高顽抗，肉搏多次，仰攻尤难、张团长虎臣乃率后续部队亲赴前线督战，顿时士气倍增、毙匪无算，一鼓攻占刀峰岭。不幸张团长虎臣胸部中弹，当时殒命，以次官兵亦伤亡五十员余名。
原成都军区副政委、北京军区副政委，少将，时任红十二师三十四团排长罗应怀回忆：
一天之内，我们多次同敌人展开肉搏战……一次，在同扑到阵地上来的敌人进行肉搏战时，敌人一把抓住了我身上的斗篷，我使劲一挣，纵身跳下了几米高的断崖，敌人只揪下了斗篷。
21日一整天，战斗呈胶着状态，敌人力量数倍于我，而且不断有敌军增援部队赶到，敌我双方战线已经打乱，两军纠缠在一起多次发生肉搏战。在新集混战了整整两天，双方打得天昏地暗，红十师师长王宏坤负伤。黄昏时分，敌范石生五十一师从西南方向向红军侧后方发起攻击，胡宗南第一师从东北方压来，敌人从多面汇集，合围之势即将形成，形势变得万分危急。如果再不采取紧急措施，红四方面军将陷入危险境地。徐向前、陈昌浩稍作商量，决定不与敌恋战，赶快集中兵力向敌人防守力量薄弱的西北方向突围。
这一仗，部队出现大量伤员，现在部队要突围，无法带走伤员，只好将一部分伤员安置在当地的老乡家里。红四方面军老战士，原北京军区司令员，时任少共国际团连长的秦基伟在战斗中负伤，他被告知要留下来安置。秦基伟回忆：
一个下午，我坐卧不安。
我知道上级的难处，留下我们也是迫不得已。可不管怎么说，我也不甘心被丢下。
我已经是红军了，而且入了党，当了连长，可以说，我把自己的一切都交给红军了。现在不要我，让我到哪里去呢？这里全是白区，群众还不是很觉悟，把我们留在老百姓家里，要药没药，凶多吉少。敌人来了只好束手就擒。再说就算安全地养好伤，下一步又该往哪里去呢？
我越想越难过，越想越黯神，想到最后，我抱定了一个主意，追上去，跟上部队！虽然胳膊负了伤，但腿是好的，照样可以行军。
部队不是要轻装吗？那好，我什么也不要。
不是怕伤员拖累吗？那好，你们前面走，我后面走，你们该打照打，该跑照跑，我能跟到哪里就跟到哪里。什么时候走不动了，就地倒下，也算革命到头了。不管怎么说，我就是不留下。
入夜，红四方面军主力轻装前进，通过沙河和襄花公路，向西北转移，红十一师、七十三师冲在最前面。陈昌浩、徐向前以及各师长团长都抄起家伙，和战士们一起与敌人拼杀。为了冲出包围圈，夺取一条生路，红四方面军的战士们抱着拼死的决心，挥舞大刀、枪托、刺刀、石块、扁担等一切能用得着的东西和敌人厮杀，两军混战在一起无法开枪，肉搏拼杀取代了枪林弹雨。生死关头，两军拼的是勇敢意志和顽强精神。虽然不断有人倒下，不断有人负伤，但没有人停住脚步。在拼死向前的红军面前，敌人终于支撑不住溃退下去。红军乘机冲出敌人的包围圈。徐向前回忆这场战斗：
枣阳新集战斗，是我军转移以来打得最凶恶的一仗。这次战斗，如果不是我军失去先机占领制高点乌头观之利，情势会好得多。我们虽歼敌不少，但自己伤亡也大，三十一团团长林维权、三十三团团长吴云山都牺牲了，十师师长王宏坤负了伤，像吴云山、林维权，在全军是数得着的团长，打仗机智英勇，死得很可惜。
张国焘在回忆这段行程时写道：
行进到枣阳南面吴家集一带地区时，我军与敌军发生了此次西行中规模最大的一次战斗。……敌人……从东南北三面包围我军，企图压迫我军退到汉水边，在那里加以歼灭……
当时处境，我们陷于被动地位，非予敌军以重大打击，不易脱离火线。……经过两天一夜的混战，终于在敌军北线，冲破一个缺口，脱离了包围圈。
……指挥北线作战的陈昌浩担任撤退的先头部队，徐向前率大部推进……因连日过度疲劳……陈昌浩等大多数人也已累得不能再动。只有徐向前等少数身体特别强健的军人，还能支持得住。
拖着负伤的身体，秦基伟加入了突围大军。留下的伤病员大多被敌人搜出杀害。
从新集突围出来后，部队连夜行军想甩掉敌人，第二天上午，进至襄阳西南十公里的土桥铺地区，蒋介石在这里布下第二道阻击线。敌六十五师和六十七师在此以逸待劳。土桥铺有一条河名叫沙河，河水不深，部队正在徒涉时，敌人开火了。半渡遇阻，兵家大忌。先头部队一打响，徐向前立刻赶到前卫的红十二师二十九团亲自指挥反击，敌人以两个师的重兵以逸待劳，凭险据守，没料到疲惫的红军竟然在半渡中还会发起反击，被打了个措手不及，二十九团率先冲锋楔入敌阵，与敌人混战在一起。红十一师三十二团、红七十三师三十二团分别击退两侧夹击之敌，敌人的伏击圈被撕开了个大口子。这一战，不仅打垮了阻击的敌军，还俘获敌团长两名，缴获山炮一门、迫击炮四门、步枪千余支，只可惜这些重武器无法携带，只得破坏掉后就地掩埋。没走多远，部队再次遭敌阻击。
红四方面军此次西进，敌人的空军一直就在头上转，红军的前进方向敌人一清二楚，蒋介石严令敌军各部队沿途层层阻击，尾随的敌军紧追不舍，企图将红军围歼于途中。敌军各部在蒋介石的严令下，争功冒进，红军冲破一道阻击，没走多远，又受到拦截。部队离开土桥铺不远，又遭遇敌彭启标旅伏击。行进纵队被截断，红四方面军总部和两个团被围。敌人发现包围圈里的人很多都带有望远镜，多操短枪，断定是红军指挥部，于是发起疯狂冲击。徐向前、陈昌浩手提短枪，亲自率领部队反击。混战中，一颗子弹飞来，从张国焘与徐向前之间穿过，正打在一直紧跟着徐向前的警卫员马宝山头上，小马应声倒地，没过一会儿，张国焘的警卫员也中弹牺牲。
严峻的形势容不得半点犹豫，陈昌浩组织了十余挺机枪组成突击队在前面边打边冲，以火网开路，自己带领先头部队迎着敌人的拦截火力，吼叫着往前冲。见总政委冲在最前面，战士们一个个热血喷涌，他们手里挥舞着明亮的大刀，吼叫声如同狂风呼啸。这阵势惊得设伏的敌人心惊肉跳，不敢接近，只敢退到远处开枪。枪林弹雨中，不断倒有人倒地牺牲，烈士们的鲜血浸透了鄂北的土地，敌人阵地上也是尸山血海。激战半日，部队终于冲出敌人包围。几仗下来，敌人尝到了红军的苦头，这才不敢突出冒进，只能远远地跟着。
眼见得已经将红军兜进了包围圈，没想到红军居然能从铁壁合围中再次成功突围，蒋介石的心情可想而知。10月25日，蒋介石电令：
以第一师、第四十四师、第五十一师、第六十五师编为鄂陕追剿军，归何主任成濬指挥追剿。匪如西窜，应跟踪穷追，务求歼灭。
行进途中，张国焘、徐向前、陈昌浩等人边走边商量，根据形势分析，重新杀回鄂豫皖根据地已经不可能，要冲出敌人的包围圈，部队只能向西北，进入秦岭山区。部队从随县、枣阳向西急进，先是向北到达河南新野、邓县，然后越过丹江，经过河南湖北交界处的淅川，进入湖北西北部的郧阳山区。这一带兵匪猖獗，人民早已远遁他乡，部队纵横数百里，满目荒凉，人烟绝迹，荆棘漫野，沿途房舍倒塌空虚，数十里不见人迹，所经河道悉数干枯。凄凉景象，如同塞外。部队一路筹不到粮草，只得以野菜充饥。
淅川的西北部是绵延起伏的伏牛山，往西是巍峨险峻的武当山。部队在山区的林间小道间急进。山区的小路不利于敌人的大部队行动，阴晴不定的天气和山区浓密的林木也使敌人的飞机无法活动。这样，部队才稍稍将追兵甩开。
10月31日，四方面军致电中央，报告连日的战况与部队的行动方向：
我军十九日与敌第十、第八十三、四十四师及三十四旅在随西之唐河激战三日，首先击破敌八十三师，次日三十四旅及十师全部阵地亦被冲破，四十四师始终严守阵地，敌据主要点迫近我军。四方面军二十二日突围至枣阳东之土桥铺，遇刘振华部据险阻渡河点，后面敌人又迫近，但终将刘振华部突破，夺路向新野、邓县入淅川，现已到淅川南之十五里之宋湾。此役缴敌八十三等师枪械千支，毙伤数千，罗启疆受伤。我军伤亡亦有千人。我军虽因每日作战，长期行军，遂行疲劳，但士气仍是极旺，随时可与敌决死战。
郧阳一带位于鄂豫陕边界，这里山大人稀，地瘠民贫，交通闭塞。11月上旬，秋霜初降，寒冬将至。部队进入湖北西北边陲一个叫南化塘的小镇，困乏已极的部队在此休息了三天。
南化塘属郧县，地处秦岭以南，滚滚丹江从镇北面的山脚下流过，绵延不绝的大山环抱四周，这里远离敌人的统治中心，当地国民党反动统治势力也不强，贺龙的红三军曾在距这里不远的房县建立过根据地，有较好的群众基础，从军事的角度着眼，这里是一个发动群众建立根据地的好地方。张国焘、徐向前、陈昌浩等人想在这里建立汉江上游红色根据地。