中央红军渡过金沙江后，继续北上。进入大凉山彝族聚居区时，总参谋长刘伯承同彝族果基部落首领小叶丹歃血为盟，红军顺利通过了彝族地区，赶到大渡河南岸的安顺场渡口。安顺场一带水急山陡，是太平天国石达开北渡未成而最后覆灭的地方。红军一部分由17勇士领头，强渡成功。但大部队仍不可能在这里迅速过河。大部队乘敌军没有来得及破坏大渡河上游的泸定桥前，以两天时间赶完340里行程，直取泸定桥。以22名战士组成的突击队冒着敌军密集火力，攀缘桥上铁索，冲过泸定桥，中央红军胜利渡过了天险大渡河。

过河后，中央红军又翻越长征途中第一座人迹罕至的大雪山——夹金山。这座山位于懋功（今小金）以南，海拔4000多米，一上一下要走70里路，高山缺氧，许多红军战士牺牲在征途上。

中央红军在懋功地区同红四方面军会师后，为确定下一步的行动方向，6月，中央政治局在两河口召开会议，决定红军集中主力向北进攻，以创建川陕甘革命根据地。不久，张国焘却又提出南下四川、西康的方针，给两军会师后的前景蒙上阴影。

8月初，红一、红四方面军混合编成左、右两路军北上。毛泽东、张闻天、周恩来等率中央机关和前敌指挥部随右路军行动。朱德、张国焘、刘伯承等率红军总司令部随左路军行动。8月21日，右路军从毛儿盖出发，穿越荒无人烟的大草地，等待左路军前来会合。

此时，张国焘自恃枪多势众，公然向党争权，提出种种借口，不愿北上，并要右路军南下。9月9日，他电令右路军政治委员陈昌浩率部南下，“彻底开展党内斗争”。毛泽东得知这一情况后，与周恩来、张闻天、博古、王稼祥紧急磋商，决定连夜率红一、红三军和军委纵队先行北上。党中央多次致电要求张国焘立即率部北上，但张国焘置之不理。9月12日，中央政治局在甘肃迭部县俄界（今高吉村）召开扩大会议，通过关于张国焘错误的决定，并将北上红军改称“陕甘支队”。

陕甘支队先头部队于9月17日一举突破川甘边界天险腊子口，第二天占领哈达铺。在这里，毛泽东等从报纸上得知陕北有相当大的一块根据地和红军活动的情况。恰逢此时，1934年11月由鄂豫皖根据地出发长征的红二十五军到达陕甘根据地，同当地的红二十六、红二十七军会师，合编为红十五军团，并打破了敌人的重兵“围剿”，为党中央把中国革命的大本营安置在西北创造了条件。9月27日，中央政治局常委在榜罗镇开会，正式决定前往陕北。不久，陕甘支队顺利越过六盘山主峰，毛泽东作《清平乐·六盘山》词，“今日长缨在手，何时缚住苍龙？”表达了红军不可战胜的大无畏革命精神。

10月19日，陕甘支队到达陕北吴起镇。至此，中央红军主力行程二万五千里、纵横11个省的长征胜利结束。中央红军主力长征即将胜利结束时，毛泽东写下了《七律·长征》，艺术地、形象地表现了红军将士不屈不挠、英勇顽强的气概和革命乐观主义精神。“红军不怕远征难，万水千山只等闲。”“更喜岷山千里雪，三军过后尽开颜。”

陕甘根据地是土地革命战争后期全国硕果仅存的完整革命根据地，为党中央和各路红军长征提供了落脚点，为后来全民族抗日战争爆发后由红军改编的八路军主力奔赴抗日前线提供了出发点。陕甘支队到达陕北后，即恢复红一方面军番号，红十五军团并入红一方面军建制。1936年2月至7月，红一方面军先后进行东征和西征，将陕甘根据地扩大为陕甘宁根据地。

1935年10月，反对北上、坚持南下的张国焘公然另立“中央”，自任“主席”。党中央多次致电张国焘，责令他立即撤销另立的“中央”，停止一切反党活动。张国焘的反党分裂行为，在红四方面军中也不得人心。再加上重新南下的红四方面军部队，在作战中减员过半。1936年6月，张国焘被迫取消另立的“中央”。

原在湘鄂川黔根据地由任弼时、贺龙等领导的红二、红六军团，1935年11月从桑植出发，历尽艰险，在1936年7月初同红四方面军在甘孜会师。党中央指定红二、红六军团同红三十二军合编为红二方面军，由贺龙任总指挥，任弼时任政治委员。