博古代表中央在会上作了第五次反“围剿”总结的正报告；周恩来代表军委作了军事工作的副报告；张闻天根据他和毛泽东、王稼祥共同草拟的提纲作了反对“左”倾军事路线的报告；毛泽东接着作了长篇发言。
博古在报告中强调红军不能粉碎第五次“围剿”的种种客观原因，来掩盖军事指挥上的错误；与博古相反，周恩来在他的报告中，指出第五次反“围剿”失利的主要原因是军事领导的战略战术的错误。他主动承担了责任，作了自我批评，同时也批评了博古和李德；张闻天批评了“三人团”在指挥第五次反“围剿”中的错误战略战术原则：分散使用红军兵力，用堡垒对堡垒的战术；在军事上不利用国民党19路军军事政变打击蒋介石；在战略转移与突围行动上犯了逃跑主义错误；在不利的情况下，仍然坚持去湘西同2、6军团会合等等。
毛泽东的长篇讲话，批评了博古的报告不实事求是，借用客观情况为自己的错误作辩护。他指出，“三人团”在指挥红军反对第五次“围剿”的过程中，犯的军事路线错误可以归纳为3个阶段。第一阶段是进攻中的冒险主义；第二阶段是防御中的保守主义；第三阶段是退却中的逃跑主义。他把反第一、二、三、四次“围剿”的胜利，和反第五次“围剿”的失败，敌我兵力的情况等作了对比分析，有很强的说服力。
王稼祥、张闻天、朱德、彭德怀、聂荣臻、林彪、刘伯承、李富春、刘少奇、陈云等人发言赞成毛泽东的意见。朱德、张闻天、王稼祥等提出改换领导的问题。除邓发、凯丰为博古辩护外，其他人都对博古、李德提出不同程度的指责。周恩来在讨论时发言，同意毛泽东、张闻天、王稼祥、朱德等对中央所犯错误的批评，请求中央撤换他的领导职务，提议毛泽东出来领导军事。
会议作出4项决定：
（1）毛泽东同志选为政治局常委。
（2）指定张闻天同志起草决议，委托常委审查后，发到支部中去讨论。
（3）政治局常委再进行适当的分工。
（4）取消三人团，仍由最高军事首长朱德、周恩来为军事指挥者，周恩来同志是党内委托的对于军事上下最后决心的负责者。
同时决定红军今后的去向是：渡过长江，在成都之西南或西北建立苏区根据地。
会议结束后，政治局常委开会讨论分工，决定毛泽东协助周恩来负责军事指挥。
遵义会议撤销了李德的军事顾问职务，但由于李德拒不承认错误，暂时未将决议告诉他。多数人在会上同意博古交出政治局总书记的权力，因博古思想不通，而暂时留在总书记的岗位上。
遵义会议后，红军分左、中、右3路，左路由3军民彭德怀、杨昆尚率领。中路中央军委纵队由毛泽东、周恩来、朱德直接率领，右路军1、9、5军团，由林彪、聂荣臻、罗炳辉、蔡树藩、董振堂、李卓然率领。3路大军向西北方向的赤水河移动。
红军在土城与阻截的川军遭遇，双方都有伤亡。红军西渡赤水，向古蔺、兴文、长宁挺进。
由于土城战斗对敌人力量估计不足而失利，战士、干部有些埋怨情绪，这时中央需要一个坚强的领导核心。而博古在遵义会议之后情绪低落，再继续担任领导有一定困难。张闻天在这种情况下向毛泽东提议：撤换博古的领导职务。
毛泽东找周恩来商量，周恩来提议毛泽东接替博古总书记职务。毛泽东则提出由张闻天担任总书记。他说：
“张闻天有头脑、有水平、有能力、有地位，由他负责，便于团结从莫斯科中山大学回国的同志，对共产国际也好交代。”
周恩来同意了毛泽东的意见，他立即找博古谈话。
博古经过遵义会议后半个月思考，思想通了。他爽快地答应把总书记的职务让出来，总书记顺利地易人。于是，张闻天成为总书记。
红军来到云南扎西地区，把敌人远远地甩在后面，红军作了短期休整，宣传发动群众，扩大红军力量。休整后的中央红军第五、九军团取消师级编制，军团下设团。中央红军编制是：
中央红军总司令部：
总司令 朱 德 总政委 周恩来
总参谋长 刘伯承 副总参谋长 张云逸
第一军团军团长 林 彪 政 委 聂荣臻
参谋长 左 权 政治部主任 朱 瑞
第1师师长 李聚奎 政 委 黄 苏
第2师师长 陈 光 政 委 刘亚楼
第3军团军团长 彭德怀 政 委 杨尚昆
参谋长 邓 萍 政治部主任 罗瑞卿
第4师师长 张宗逊 政 委 黄克诚
第5师师长 彭雪枫 政 委 徐 策
第5军团军团长 董振堂 政 委 李卓然
参谋长 陈伯均 政治部主任 曾日三
（下设37、38、39团）
第9军团军团长 罗炳辉 政 委 蔡树藩 何长工
参谋长 郭天民 政治部主任 黄火青
（下设7、8、9团）
中央军委纵队司令员 刘伯承 政 委 陈 云
副司令员 叶剑英
第一梯队司令员 邓 发 政 委 蔡树藩
第二梯队司令员兼政委 何长工
第五梯队司令员兼政委 李维汉（罗迈）
干部团团长 阵 赓 政 委 宋任穷
保卫团团长 姚 哲 政 委 张南生
蒋介石发觉中央红军行迹后，急调兵追来。
毛泽东分析了形势，认为红军已把敌人的视线引到滇东北来，造成黔中空虚，红军应杀他一个回马枪，回师贵州，避其锐气，击其惰归。
红军回师攻占娄山关。娄山关地势险峻，有“一夫当关，万人莫开”之势。敌人在娄山关有1个师的兵力把守，被红军击溃。这是遵义会议后红军打的第一个胜仗，毛泽东在颠簸的马背上，作忆秦娥《娄山关》一首：
西风烈，长空雁叫霜晨月。
霜晨月，马蹄声碎，喇叭声咽。
雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。
从头越，苍山如海，残阳如血。
红军通过娄山关，直抵遵义域。遵义城内有敌军8个团，被红军彻底歼灭。接着，红军又在遵义城南击溃敌人2个师的兵力。
贵州军阀王家烈（贵州省主席兼第25军军长）部在遵义战役中大败，王家烈不得不致电蒋介石：“请钧座明令议处，以申法纪。”
此电正中蒋介石下怀，他早说过：“共军入黔我们就可以跟着进去，比我们专为图黔而用兵还好。这必可造成统一局面。”
于是蒋介石在1935年3月，带着顾问端纳及陈诚、何成浚、吴稚晖等由重庆赴贵阳，“督剿共匪，实行禁烟”。蒋抱定与共军决一雌雄的战略企图，亲自指挥，将王家烈调任军事参议院参议，贵州省实权落入蒋介石之手。蒋介石调兵遣将，调整部署，进攻遵义。
毛泽东等洞察其奸，将红军迅速撤离遵义，向西开拔，并在白腊坎一带整休。
中央军委根据张闻天的提议，决定成立前敌司令部，朱德任司令员，毛泽东任政委。
毛泽东从情报中得悉：蒋介石已判断红军西进的意图，布置了防止红军西进南进的防线。蒋军向红军西进的打鼓新场调集强大的兵力。是时，1军团指挥员林彪、聂荣臻建议攻打打鼓新场，扫清西进的道路，于是，毛泽东在军委扩大会议上说：
“不打，打又啃硬的，损失了更不应该，我们应该在运动中去消灭敌人。”
但是，众人都赞同林、聂的意见，不顾毛泽东的反对，一致要求去攻打打鼓新场。会议通过攻打打鼓新场的决议。
散会之后，毛泽东又认真分析了形势，确认攻打打鼓新场不会取胜，便在半夜手提马灯来找周恩来，要求晚一点发布攻打打鼓新场的命令，还是好好想想。周恩来这时接到新的情报，敌人已在打鼓新场布置了夹击红军的阵势。周接受了毛泽东的意见。
次日清晨，又召开了一次会议，说服了众人。军委发出停止攻打打鼓新场的命令。
毛泽东向周恩来提出，红军每打一次仗，都集体讨论半天没有必要，今后由几个人研究就行了。政治局同意毛泽东的意见，选出毛泽东、周恩来、王稼祥3人指挥小组，负责指挥红军的行动。
毛泽东从此获得指挥红军的最高权力。他洞察出蒋介石采用第五次“围剿”红军的老办法，用堡垒主义与重兵进攻相结合的战法，压迫红军在遵义与鸭溪地区围而歼之，便将计就计，故意在遵义地区徘徊寻敌，诱使更多的敌人前来围集，以利红军摆脱强敌尾追。
蒋介石在遵义地区调集了相当多的兵力。毛泽东即率红军突然北进，使蒋军在遵义地区扑了个空。红军在茅台一带三渡赤水河，再次进入川南，装出北渡长江的姿态。蒋介石急调大军堵截，并在云、贵、川边境大修碉堡工事，构筑封锁线。
毛泽东把敌人兵力吸引到四川南部、贵州北部一带后，并不率军渡长江北上，则指挥红军突然掉头东进，从四川南部重返贵州，在二郎滩、太平渡一带四渡赤水河，把敌人的主力全部抛在后面，使敌人的碉堡置于完全无用。
3月底，红军留下一支部队在乌江以北地区牵制敌人，主力迅速渡过乌江，直向贵阳挺进。毛泽东巧派另一支部队出击瓮安、黄平方向，佯装东进湖南与红2、6军团会合姿态；
而率主力部队迅速向南逼近贵阳城。
红军打到贵阳城下，正值蒋介石在贵阳城督战，他既怕红军围攻空虚的贵阳城，又怕红军东去湖南。他急调云南军阀部队来贵州“保驾”，又令薛岳、周浑元两部和湖南部队前往余庆、石阡等地布防，以阻红军东进同红2、6军团会合。
毛泽东的目的既不是占领贵阳，也不是回师湖南，而是把滇军调出来，便于红军迅速西去，渡金沙江北上。既然蒋介石已按毛泽东的指挥行动了，毛泽东便乘云南空虚，指挥红军主力从贵阳、龙里之间，迅速穿过滇黔公路，和驰援贵阳的滇军背道而驰，甩开敌人，直指云南。
毛泽东运用声东击西的战术，所向披靡，生龙活虎，调动敌人，把敌人搞得蒙头转向，招架不住。蒋介石调兵东拦西追，处处落空，陷于被动。敌人穷于应付，疲于奔命。红军甩开敌人之后，像插上翅膀，一天行军120里。在一连攻克了惠水、长顺、广顺3县之后，蒋介石才如梦初醒。
留在乌江北岸牵制敌人的9军团，胜利完成任务后进入云南，占领宣威、会泽、渡过了金沙江。另两路红军沿路翻山涉水，攻城拔寨，直逼昆明。
滇军主力全部东调，后方空虚，云南军阀龙云怕红军抄了他的老巢，吓破了胆，一面向蒋介石呼救求援，一面调各地民团援救昆明。这样又把地方兵力抽空了，毛泽东无意去占领昆明，而是迷惑敌人。他只留一部分兵力佯装在昆明附近准备攻城，主力却在嵩明一带虚晃一枪，随即向西北，星夜急行，直趋金沙江南岸的元谋地区。一部分兵力在龙街渡佯渡。
敌人误以为红军主力在龙街渡渡江，便调集兵力围追，妄图围歼红军于元谋地区。
毛泽东指挥中央军委纵队和3、5军团分两路向禄劝方向的金沙江边急进。陈赓率领中央军委纵队干部团出其不意地袭击了皎平渡渡口，并从敌人手中搜获到7只小船，动员了36位船工，昼夜不停地渡江。1军团奉命火速赶到皎平渡渡江。经过7天7夜，红军安全地渡过了金沙江。过江后把江边渡船全部烧毁。
敌人赶到江边时，红军已经无影无踪，只能望江兴叹，无可奈何。
毛泽东运用声东击西战术，率领中央红军在云、贵、川3省大范围迂回，同敌人兜圈子，几次跳出几十万敌人的围追堵截，把几十万蒋军甩在后面，取得了战略转移的大胜利。但是，红军长途跋涉，十分疲惫，有些战士不够理解，发出怨言。1军团长林彪在渡金沙江之前，给总书记张闻天写了一封信，提出红军走的尽是“弓背路”，这样会把部队拖垮，这样的指挥不行，建议毛泽东、周恩来、朱德几位军事负责人最好主持军中大计，不作具体指挥，前敌指挥最好由彭德怀负责。军队中有这样的思想情绪，需要及时解决。
中央红军来到会理，有了5天的休息时间。5月12日，政治局在会理召开了政治局扩大会议。会上对林彪进行了严肃的批评，肯定了毛泽东的战术是正确的。毛泽东当面批评林彪说：
“你是个娃娃（林彪当时只有28岁），你懂什么？在这个时候，直接跟敌人硬拚不行，绕点圈子，多走点路，是必要的。”
由于林彪的信提出以彭德怀取代毛泽东指挥中央红军，毛泽东在会上还批评了彭德怀，说林彪的信是彭德怀鼓动起来的，批评他们有右倾机会主义情绪。但事实上，彭德怀并没有鼓动林彪写信，也不知道林彪写信。
周恩来、王稼祥等同意毛泽东对林的批评，但不再赞成把不同意见视为右倾机会主义。彭德怀受了委屈，但他没有向毛泽东作出解释，以致毛泽东以后多次重提彭德怀的这个“错误”。
会理会议后，红军继续北上。经过四川的大小凉山的彝族地区时，由于彝民不了解红军，向红军发起袭击，有的红军战士受了伤。毛泽东要求红军部队严格执行民族政策，不向彝族打枪。总参谋长刘伯承是四川人，毛泽东派他与彝民结盟，受到彝民的欢迎，并派出向导为红军带路，20名彝民参加了红军。
5月下旬，红军来到大渡河的安顺场渡口，这是太平天国翼王石达开全军覆没之地。蒋介石电勉大渡河南北各军说：“大渡河是太平天国石达开大军覆灭之地，今共军入此汉彝杂处，一线中通、江河阻隔、地形险峻、给养困难的绝地，必步石军覆辙，希各军师长鼓动所部建立殊勋。”
蒋介石命各军在大渡河沿岸阻截红军，妄图效法清兵生擒石达开的做法。毛泽东说，我们是共产党领导的工农红军，一定能越过天险大渡河。林彪、聂荣臻率领的红一军团第1师在安顺场渡口，歼守军1营，夺获1条小船，组织了18条好汉拼死强渡北岸，把北岸渡口占领。一团人马靠小船渡河。1军团大部队沿大渡河西岸北上，以两天走完340里路程的速度，且战且走，星夜兼程，赶在两旅敌兵前面，抢占泸定桥。
泸定桥是用13根悬在空中的铁索连成，桥下峭壁千尺，白水滔滔，激流奔腾，震耳欲聋。桥对岸泸定城里有两团敌军驻守，在桥头筑好了工事，并抽去了铁索桥上的全部木板。
一军团挑选22名战士组成突击队，勇士们身背马刀，手持短枪，腰扎手榴弹，在我军强大火力掩护下，冒着敌人密集的子弹，攀缘铁索向对岸猛冲，铁索在半空中晃来晃去，敌军在北岸架着机枪，真是一夫当关，万夫莫开。红军22条好汉如猛虎和猿猴似的，全然不把子弹放在眼里，直冲上去。一连红军战士携带木板，随后铺桥。勇士们快冲到对岸桥头时，敌人纵火焚烧了桥头的亭子。勇士们不顾浓烟烈火猛冲过去，终于占领了东桥头，打垮了守敌，一直冲到街头，同敌人展开巷战。后面的红军部队随后赶来增援，击溃了敌人。
中央红军飞渡大渡河，继续向天全、芦山前进。在翻越化林坪的一个山头时，突然遭到几架敌机空袭，一颗炸弹落在毛泽东很近的地方，警卫班长胡昌保喊了一声：“主席！”
他随声向毛泽东猛扑过去，迅速把毛泽东推到一边。炸弹“轰”的一声巨响，胡昌保倒在地上，腹部流出鲜血。
毛泽东过来把胡昌保抱在怀里，胡昌保牺牲了。毛泽东含着热泪把他放平躺下，用一条毯子盖在胡昌保身上，他和战士掩埋好烈士的尸体，擦干眼泪，继续前进。
红军经过天全、芦山、宝兴，翻越终年积雪、气候险恶的夹金山（大雪山）。海拔7556米、空气稀薄的大雪山，摧残着乏食少衣的红军，使许多年轻战士长眠在那里。
红军在长征途中翻越崇山峻岭无数，毛泽东为此作诗3首，曰：
山，快马加鞭未下鞍。
惊回首，离天三尺三。
山，倒海翻江卷巨澜。
奔腾急，万马战犹酣。
山，刺破青天锷未残。
天欲堕，赖以拄其间。
翻过夹金山来到达维，同红四方面军第九军25师会师。6月16日，中央红军进驻懋功，毛泽东等与红四方面军30军政委李先念会面，询问了红四方面军的情况。
