7月22日，红三军团在平江举行了平江起义两周年纪念和进攻长沙的誓师大会，军民欢腾。彭德怀利用何键分兵的弱点，在瓮江、金井连破敌军，乘胜追击，强渡捞刀河，攻下架梨市。彭德怀在火线指挥红五军和红八军冲锋，红军越战越猛，一举突破长沙城外敌人的阵地，于7月27日攻克湖南省会长沙市。何键仓惶出逃，长沙残敌退往湘江西岸。
红军攻下长沙，中外震动，反动派惶恐不安，纷纷上书要求蒋介石出兵，要求何键下台。8月4日，何键军队借帝国主义军舰的掩护，由湘江南北夹攻长沙。5日晚，红军撤出长沙，向浏阳方面开进。8月23日，彭德怀率红三军团在浏阳之永和市与朱德、毛泽东率领之红一军团会合，成立中国工农红军红一方面军，全军约3万余人，彭德怀任红一方面军副总司令。红一方面军总前委决定再次进攻长沙，由于敌人已在长沙外围筑成坚固工事，红军围攻20余日不下。9月12日，朱德、毛泽东下令撤围。
1930年10月下旬，红一方面军总前委在新余之罗坊开会。毛泽东提出红军不打南昌、九江，东渡赣江，诱敌深入，歼灭进攻苏区的敌人。但当时，红三军团指战员多为平、浏人，不愿远离本区，有的同志因此反对渡江，要与红一军团夹击赣江。彭德怀支持毛泽东的意见，和中央代表周以栗一起，说服了红三军团中持不同意见的同志，率部东渡。
不久，蒋介石发兵10万，向我江西革命根据地发动第一次“围剿”。
在毛泽东、朱德的统一指挥下，红一方面军采取诱敌深入、待机歼敌的方针，在宁都县北部之黄陂、小布地区隐蔽待敌。12月30日，张辉瓒率其师部及两个旅由龙岗进至小布附近。彭德怀率三军团从右翼截断敌之退路，配合红一军团取得龙岗大捷，活捉张辉瓒，俘敌9000余人，取得第一次反“围剿”的初战胜利。红军乘敌阵势混乱，挥戈向东。红三军团于东韶将敌谭道源五十师追及，歼敌一半，缴获很多，其他各路敌人得知十八师、五十师惨败，慌忙撤退，第一次“围剿”遂被粉碎。
1931年4月，国民党以20万兵力对中央根据地发动第二次“围剿”。红军在毛泽东指挥下，从5月16日至30日连打五个胜仗。在红一军团的密切配合下，彭德怀指挥红三军团首战东固山，二战中村，三克建宁，三战三捷。半个月红军歼敌3万余人，从西向东横扫700里，打垮了敌人的三路进攻，取得了第二次反“围剿”斗争的胜利。
1931年7月初，敌人以30万兵力向中央革命根据地第三次“围剿”。红一方面军仍采取诱敌深入的方针，红一、三军团从闽西出发，绕道千里，挥师兴国，待机击敌。彭德怀指挥红三军团同红一军团并肩作战，先在兴国县东部之莲塘全歼上官云相四十七师一部，继在永丰县南部之良村配合一军团消灭郝梦麟之两个团。9月7日，彭德怀指挥3个师在兴国县西部之高兴墟截击敌人。初战受挫，彭德怀遂挥刀跃马，冲锋在前，士气大振，予敌重创，乘胜在方石岭全歼韩德勤五十二师并九师的炮兵团。至此，国民党的第三次“围剿”被红军彻底粉碎。
1933年1月，国民党在结束对鄂豫皖等苏区大举进攻之后，调50万大军分3路对中央根据地发动第四次“围剿”。彭德怀根据方面军命令，乘敌尚未集中时指挥红三团围攻南丰城，当援敌靠近南丰时，彭即率部撤围，迅速转移至黄陂、登仙桥之线隐蔽。待援敌抵近，红一、三军团突起猛攻，激战两天，全歼敌之五十二师，活捉师长李明。同日，红军左翼队红五军在霍源一带歼五十九师大部，活捉师长陈时骥，取得第一战的胜利。敌复以6个师组成前后纵队向广昌进攻，诱红军主力决战。3月21日，敌4个师进抵草台岗，前后纵队相距数十里。红军一、三军团和红二十一军、独立师早在这里隐蔽，乘机向敌之后纵队发起猛攻。彭德怀命红三军团第一师首先夺取草台岗之制高点霹雳山，占据了有利地势。此役红一方面军全歼敌十一师大部、九师小部，击毙十一师师长。至此，粉碎了国民党对中央根据地的第四次“围剿”。
这时，毛泽东已被错误地撤销了红一方面军总政治委员的职务，推行“左”倾军事路线的中共“临时中央”错误地决定红一方面军的红一、三军团实行分离作战，用“两个拳头打人”，把红军的主力分割为二。7月，中央革命军事委员会命令组成东方军，由彭德怀任司令员，滕代远任政委（杨尚昆继任)，率军入闽，先后攻占泉上、朋口，使宁化、清流、归化苏区连成一片，继而攻占十九路军七十八师驻地连城。8月中旬，东方军又挺进闽中、闽北，攻占洋口、峡阳，围南平、顺昌。
1933年9月25日，蒋介石乘红军分离作战之际，以北路军几个师从南城方面发动进攻，开始了对中央革命根据地的第五次“围剿”。敌攻占黎川，“左”倾的军事领导者惊慌失措，命彭德怀率东方军北返收复黎川。彭德怀挥师黎川之洵口，全歼敌六师之十八旅。
敌人在第五次“围剿”中，接受过去的失败教训，改用堡垒主义的新战略，步步为营，向前推进。而当时我方的军事指挥，不顾这一变化，强令没有重武器的红军，向国民党的堡垒群地区发动进攻，使红军处于被动地位。
这时，蒋军以11个师沿宽10华里正面向广昌逐步推进，我方则调动9个师的红军集结于广昌，企图保住中央根据地的北部重镇。共产国际派来的军事顾问李德亲临前线指挥督战，命红军以阵地防御和短促突击战术御敌。红军经多次反击，给来犯之敌以重创，但终未能打破敌之进攻，被迫撤出广昌。
广昌战役后，彭德怀和李德发生了激烈的争论，气愤地批评李德的作战指挥“从开始就是错误的”，“每战都同敌人拼消耗”，是“崽卖爷田心不疼”。
红军撤出广昌后，敌分六路向根据地腹地推进。彭德怀指挥红三军团在高虎垴进行了顽强的阻击战，但中央根据地军事上的失败已无法挽回。这时，“左”倾机会主义领导又实行了逃跑主义，令红三军团撤至雩都待命。一年中，中央红军在人民群众的支持下，进行了英勇的战斗，给敌人重大打击。终因军事路线上的硬拼和消极防御，使第五次反“围剿”斗争失败，红军被迫撤离中央根据地，开始了长征。
蒋介石发现红军的西进意图，急调蒋军及桂系军共40万兵力，沿湘江两岸构筑第四道封锁线，企图将红军围歼于湘江以东地区，红军决定抢渡湘江。11月29日，红三军团在彭德怀指挥下渡江，抢占渡河点界首。但后续部队未能及时跟进，遭敌军追击。在危急情况下，彭德怀亲赴江边指挥，阻击敌人，坚守界首三昼夜，完成了掩护中央纵队和后卫部队过江的任务，红三军团付出了极大的代价。至此，红军折损过半。
中央红军进入贵州，彭德怀率红三军团为左翼。1935年1月，以一个师协同红一军团二师及干部团攻占遵义城。1月15日，党中央在遵义召开政治局扩大会议，彭德怀出席了政治局会议，站在以毛泽东为首的正确路线一边，批判王明路线的错误，拥护新的中央领导。彭德怀1936于陕北保安。
1月19日红军北进，红三军团任后卫，掩护各部撤出遵义。27日，彭德怀指挥土城战斗，因敌援大增，未克。中央鉴于川滇军阀集中力量利用长江布防，截阻红军，决定停止向四川发展，两次渡赤水，把敌甩在长江两岸。彭德怀奉中央命令指挥红三军团任前卫，向桐梓、遵义挺进。2月25日，中央军委将红一、三军团统归彭德怀、杨尚昆指挥，强攻敌重兵把守的天险娄山关。彭德怀亲临前沿指挥夺占娄山关，乘胜挥师直逼遵义。27日晚，再克遵义。在遵义城北与敌援军吴奇伟部激战，在红一军团的增援下，将吴军大部歼灭。从攻夺娄山关到遵义之战，全役歼敌2个师又8个团，俘敌3000余人。遵义大捷是红军长征以来打的第一个大胜仗，也是红军在长征中最大的一次胜仗。
遵义战役后，彭德怀奉命率红三军团挺进贵阳，掩护红军主力向西进入敌人兵力空虚之云南。彭德怀以红十二团、十三团佯攻贵阳，苦战两昼夜，胜利完成任务，使红军主力从贵阳、龙里之间穿过湘黔公路南下，跨北盘江，直趋金沙江南岸。5月初，红军全部渡过金沙江北上，将敌人远远地甩在江南，取得战略转移中具有决定意义的胜利。
8月上旬，红军到达巴西地区，在张国焘阴谋要挟中央南下之际，彭德怀派红十一团秘密保卫中央及毛泽东的安全。中央到了红三军团司令部召开了紧急会议，会后即率红一、三军团北上甘南，在俄界召开政治局会议，通过了《关于张国焘同志的错误的决定》。
1935年9月中旬，红军到达甘肃哈达铺。红一、三军团和中央纵队改编为陕甘支队，下辖3个纵队，彭德怀任陕甘支队司令员，毛泽东任政治委员。在毛泽东、彭德怀指挥下，陕甘支队经过回民区，突破敌人在西（安）兰(州）公路会宁、静宁、平凉、固原间的封锁线，翻越了长征途中最后的一座高山——六盘山，于10月19日到达陕北之吴起镇。再进到甘泉，与刘志丹领导的陕北红军和徐海东率领的先期到达陕北的红二十五军会合。至此，中央红军胜利地完成了举世闻名的二万五千里长征。
1935年11月3日，苏维埃中央政府命令组成西北革命军事委员会，毛泽东为主席，周恩来为副主席。同时，恢复中国工农红军第一方面军番号，委任彭德怀为司令员，毛泽东为政治委员，下辖一军团、十五军团。
1936年1月，党中央决定举行东征，将红军改为中国人民红军抗日先锋军，彭德怀为司令员，毛泽东为政治委员。2月20日，先锋军强渡黄河，挺进山西。东征扩大了中国共产党抗日民族统一战线政策的影响，支持和推动了华北和全国的抗日运动。
5月18日，西北革命军事委员会颁布西征命令，组成西方野战军，以彭德怀为司令员兼政治委员，向陇东进发，以巩固抗日后方，接受国际援助和接应红二、四方面军北上。西征军以红一军团为左路，红十五军团为右路，经过近5个月的战斗，于10月8日在甘肃会宁东南与红四方面军先头部队会合。22日，在会宁东北与红二方面军会合，红军三大主力实现了胜利会师。
红军三大主力会师后，敌人慌忙调兵遣将，转攻红军。11月中旬，胡宗南第一军占领了同心城，企图进而夺取三边（安边、定边、靖边)。11月19日至21日，彭德怀在山城堡亲自指挥红军向敌人发起攻击，全歼敌1个旅又两个团，给蒋介石嫡系部队以沉重打击，迫其主力向西撤退。
西安事变和平解决，国共开始第二次合作，建立抗日民族统一战线。彭德怀任红军前线总指挥，率红军主力驻陕西渭北之三原、耀县地区，为进行抗日民族战争做准备。
“山高路远坑深，大军纵横驰奔。谁敢横刀立马，唯我彭大将军。”这是毛泽东在长征行将结束之际赋诗对他的高度赞扬。