1934年11月25日，中革军委决定从兴安、全州之间抢渡湘江。中央红军离开根据地后最大的一场恶仗开始了。11月27日，红1军团先头部队已经顺利突过湘江，控制了界首到脚山铺之间的渡河点。28日，红3军团也渡过湘江，并控制了界首以南的新圩部分地区。侧翼的红8、红9军团业已占据有利地区，殿后的红5军团则扼守要地，阻击追击的国民党军。
红军主力军团，已经搭好了掩护中央纵队通过的安全通道。此时的中央纵队距渡江点仅有80公里，如果轻装急行，即可迅速过江。然而，博古、李德等仍不肯抛弃从苏区带出的笨重家当，在路上足足耗去了四天的宝贵时间。这时，朝湘江急进的国民党各路大军已迫近江边。为了保证中央纵队的安全，各路红军都陷入了以少打多、以弱对强的被动境地，与优势之敌展开了五昼夜的浴血奋战，惨烈程度难以言表。敌军在飞机、大炮的掩护下，发动了一次又一次进攻。在敌我反复争夺的阵地上，只见敌人和红军战士尸体滚抱在一起，鲜血把一个个山坡都染红了。在扼守光华铺的战斗中，红3军团第4师第10团第一天之内，两任团长阵亡。战至12月1日，中共中央和中央红军大部渡过了湘江。但是，因担负掩护任务而被阻于湘江以东的红5军团第34师和红3军团第6师第18团，大部壮烈牺牲。
至此，英勇的中央红军以血的代价，突破了蒋介石精心设置的第四道封锁线。
湘江之战，是红军长征以来打得最艰苦、损失最惨重的一仗。中央红军从出发时的8.6万余人，锐减至3万人。这是“左”倾冒险主义和逃跑主义造成的严重后果，给中国革命造成了巨大的损失。此后，军委第一、第二野战纵队合编为一个纵队，刘伯承任司令员，陈云任政委，叶剑英任副司令员。红8军团建制撤销，部队编入红5军团。
第五次反“围剿”的失败和湘江之战的惨重损失，使红军各级指战员逐渐觉悟出以毛泽东为代表的路线是正确的。部队中对现行路线的怀疑、不满和积极要求改变领导的情绪，在湘江战役后达到了顶点，党和军队的许多领导人与李德、博古的分歧也越来越大。
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中央红军开始长征时的挑子有多大每个军团各有1000副或800副挑子。中央纵队所有物资完全是雇挑夫来搬运，共达5000人之多，所以当时就有人开玩笑说：“中央纵队是坐着5000人抬的轿子在行军。”
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面对危局，博古把自己的手枪指向自己的脑袋湘江战役像一场恶梦。面对静静流逝的江水，博古感到责任重大又一筹莫展。他无可奈何地掏出了手枪，缓缓地指向自己的脑袋。这一幕，恰被聂荣臻发现，急忙赶去拦阻说：“你冷静一点，别开玩笑。”
中央红军突破四道封锁线示意图