紅軍接連突破三道封鎖線，使蔣介石既對粵軍和湘軍的圍堵不力十分惱火，又增強了其一定要將紅軍聚殲於湘江以東、湘桂邊界以西的桂東北地區的企圖。
還在紅軍突破第三道封鎖線之前，蔣介石已判明紅軍南進突圍的戰略意圖，所以他任命反共健將何鍵為「追剿軍總司令」，「中央軍」嫡系薛岳為「前敵總指揮」，統領湘、粵、桂軍和「中央軍」，共26個師、30餘萬兵力，全力「圍殲」紅軍。蔣介石的「圍殲」計畫分為兩個步驟：第一步，堵截紅軍於瀟水以東地區，在寧遠的天堂圩與道縣間進行合擊。此一步驟若不能實現，第二步，則是聚集各路大軍，阻截紅軍於桂東北至湘江以東地區，在湘江之濱聚殲之。
國民黨早在紅六軍團西進時，就作了守備湘江沿線的準備，在桂東北、湘西南沿江兩岸築起大小碉堡共550多座。這次，憑藉其優勢兵力和精良裝備，再加上湘江「天塹」(國民黨軍吹噓這個地區是「鐵三角」），各路「追剿」的任務就是要「鐵壁合圍」。
蔣介石為了將紅軍「圍殲」於他設置的第四道封鎖線，親自在南昌行營督戰。他給何鍵寫信，指出「黨國命運在此一役，望全力追剿」；並贈與一首唐詩：昨夜秋風入漢關，朔雲邊月滿西山；更催飛將追驕虜，莫遣沙場匹馬還，充分表露了其「剿共滅紅」之心。
但是中共中央領導人博古與軍事顧問李德等都對敵情估計不足。早在1934年11月17日，他們就已獲悉何鍵企圖將紅軍殲滅於湘江、瀟水以東地區的計畫，但直到24日還認為「目前尾隨之敵其行動仍極慎重，表現為無急追之心，而系相機進展的性質」。因此，他們遲遲沒有定下迅速渡江的決心。
11月25日，紅軍大部從湘南道縣與水口（今江華）之間渡過瀟水。蔣介石在第一步計畫落空後，嚴令湘、桂兩軍按原定計畫，對已過瀟水的紅軍先頭部隊進行夾擊，對未過瀟水的紅軍余部進行堵截，務必全殲紅軍於湘江以東。是日，中共中央、紅軍總政治部發布《關於我野戰軍進行突破敵人第四道封鎖線渡過湘江的政治命令》，要求紅軍搶渡湘江，迅速突破敵人的第四道封鎖線。
這時，何鍵的「追剿」軍兩個師正由東安向全州、鹹水一線急進；第二路一部進至零陵、黃沙河一線；第三路由寧遠進至瀟水以東之道縣地區；由全州、興安南撤的4個師也向灌陽及其西北前進，企圖配合「追剿」軍圍殲紅軍於湘江以東地區，紅軍面臨的形勢十分嚴峻。
中央紅軍按照中共中央、紅軍總政治部和中革軍委的命令，晝夜兼程地向湘江急進。11月27日，紅一軍團先頭部隊第二師順利渡過湘江，控制了界首到覺山鋪之間的渡江點，並在附近架設浮橋。28日，紅一軍團主力經鞍山壩到達石塘圩。同日，紅三軍團第四師先頭第十團渡過湘江，進至界首以南光華鋪、楓山鋪地區。紅五軍團扼守蔣家嶺、永安關、雷口關地域，遲滯追擊之敵，掩護後續部隊通過。軍委縱隊已進到灌陽以北的文市、桂岩一帶，距湘江渡河點只有80多公里，這時如果輕裝急進，還可迅速渡過湘江，減少損失。但是，博古、李德等人仍不肯把那些「罈罈罐罐」拋棄，以致紅軍主力部隊的機動能力受到嚴重限制，行動十分遲緩，每天只能走20多公里，足足走了4天才到達湘江邊，致使湘江兩岸的部隊為了掩護全軍渡江，與優勢敵軍展開了異常激烈的戰鬥，付出了十分慘重的代價。
當紅軍兩翼前鋒已搶佔渡口和作戰陣地，正等待軍委縱隊之時，國民黨中央軍已撤回道縣進行追擊；湘軍已進入全州，佔領部分渡口並封鎖湘江，進行堵截；桂軍已回師灌陽進行阻擊。這樣，敵軍在總體上已形成南北兩方、一頭一尾妄圖圍殲紅軍的格局。那時，對於敵軍各部的個性特徵流傳著一種說法：滇軍黔軍兩隻羊，湘軍就是一頭狼；廣西猴子是桂軍，猛如老虎惡如狼。紅軍要突破國民黨的湘江防線，勢必要同湘桂虎狼猴軍進行一場惡戰。慘烈的湘江血戰不可避免地發生了。
11月28日凌晨，紅軍突破敵軍湘江防線的戰役開始了，首先打響的是紅三軍團紅五師在新圩對桂軍的阻擊戰。中革軍委命令紅五師「不惜一切代價，全力堅持三天至四天」，掩護中央兩個縱隊過江。紅五師師長李天佑是廣西臨桂縣人，貧苦農家出身，長征開始後，他和政委鍾赤兵率領紅五師一直擔任紅三軍團前衛，掩護軍團主力突破了國民黨軍的三道封鎖線。在中革軍委下達搶渡湘江的作戰命令後，他率兩個團立即趕赴灌陽、新圩，阻擊桂軍，保證全軍左翼安全。
新圩，位於灌陽縣西北部，距湘江渡口七八十里，是桂軍到湘江的必經之地。11月28日晨，紅五師陣地剛部署完畢，桂軍7個團沿著江邊公路向五師陣地撲來。敵方憑藉兵力數量和武器裝備的絕對優勢，展開猛烈進攻。天上敵機低空掃射，地面敵炮連珠轟擊，敵步兵作集團式輪番衝鋒，但紅五師無所畏懼，頑強阻擊。這一天，桂軍只佔領了幾個小山頭。以「小諸葛」著稱的白崇禧大罵部屬指揮無能。部屬實告：紅軍部隊是彭德懷的三軍團第五師，從師長李天佑到團營連長，很多官兵都是廣西人，對這一帶很熟悉，有的原來是我們的部下；他們很能打，難攻克。於是，桂軍又投入新的兵力，加派飛機參戰。29日和30日，戰鬥更加激烈。紅五師指戰員拚死堅守陣地，與敵軍反覆爭奪山頭，進行白刃戰，擊退敵數十次進攻。戰至30日下午，完成阻擊任務後才奉命撤離。紅五師浴血奮戰三晝夜，師參謀長鬍震犧牲了，兩個團的團營連幹部也大部分壯烈犧牲。全師3000多人，損失達2000多人。
11月29日，敵第一路「追剿」軍一部由全州向覺山鋪的紅二師發起進攻，一部向黃沙河開進；其餘四路「追剿」軍正分別向道縣、文市等地紅軍後衛部隊進攻。桂軍李宗仁、白崇禧將其主力分為兩路，一路由灌陽地區北上，向湘江東岸的紅軍進攻；一路由興安向湘江西岸的紅軍進攻，企圖奪回渡江點。於是，在湘江兩岸，紅軍與各路敵軍進行了一場血與火的生死大搏鬥。而這天戰鬥最激烈的是興安界首光華鋪阻擊戰。
光華鋪距湘江主要渡口之一界首隻有6里路。這裡為一片寬廣的丘陵地，坡度不大，視野較開闊，打仗不宜選作防守陣地。但是，擔任前衛的紅三軍團紅四師不能作別的選擇。為了阻擊由全州攻打過來的湘軍和由灌陽追過來的桂軍，保證中央縱隊順利過江，只有在這裡背水一戰。在這裡承擔阻擊任務的，只有紅四師的紅十團，要迎擊桂軍四個團的猛烈進攻。為此，彭德懷將軍團指揮部設在湘江西岸離界首渡口僅200多米，且靠近江邊的一座叫三官堂的祠堂里。這裡雖無任何隱蔽物，但地勢稍高，能觀察渡口情況。他親自指揮這場關係重大、異常嚴酷的阻擊戰，有三天三夜沒合過眼。
29日晚，桂軍四個團全部出動，憑藉熟悉地形的有利條件，企圖對紅軍進行夜襲。擅長夜戰的桂軍突破紅軍在光華鋪的陣地，直插界首渡口。紅十團發現敵人後，命令時任三營營長的張震率部堵擊，堅決截住。
紅三營奉命堵擊，同敵軍短兵相接。夜裡漆黑，展開混戰。30日拂曉，紅軍雖已消滅大部敵人，但界首渡口西岸失守。此時，中央第一縱隊即將抵達東岸準備渡江，情況萬分危急。團長沈述清率領一、二營直奔渡口，經過多次衝殺爭奪，最後消滅了敵軍，奪回渡口，加強守備力量，鞏固了周圍陣地。但在繼續爭奪的戰鬥中，沈團長和代理他的紅四師參謀長杜宗美都中彈犧牲。到了中午，敵軍兩個團在被紅軍打得屍橫遍野後才佔領光華鋪；敵軍另一個團沿湘江東岸向界首渡口進逼。這時，紅三軍團長彭德懷一方面緊急調四師兩個團來接應紅十軍團，另一方面又令五師一個團迅速打擊東岸立足未穩之敵。黃昏後，中央第二縱隊開始過江，紅軍全師向處在高處的光華鋪之敵發動反攻，經過又一夜艱苦戰鬥，終於守住了紅軍陣地的第二道阻擊線。天亮，已是12月1日。完成新圩阻擊戰任務的紅五師主力趕來，與紅四師一道阻擊住了敵軍數十次連續進攻。直到中午時分，中央縱隊安全過江，穿越桂黃公路後，這部分紅軍才奉命撤離。
11月29日開始的全州覺山鋪阻擊戰，是湘江血戰中敵我雙方投入兵力最多的戰鬥。覺山鋪北距全州20里，南離界首50多里，是敵軍搶佔湘江主要渡口的咽喉要衝。作為保護中央縱隊右翼前鋒的紅一軍團在27日過江後，其紅二師在覺山鋪一線阻擊從北面全州縣城開來的湘軍三個師。急於南下封鎖湘江的湘軍，在29日清晨向紅軍陣地發動猛烈進攻。數十門大炮和數架飛機狂轟濫炸，將紅軍陣地前的松樹林炸得只剩下一根根樹樁。11月30日凌晨，紅一師兩個團在湖南瀟水完成阻敵任務後，急速趕來投入戰鬥。紅一師剛到，部隊非常疲勞，但馬上進入陣地。這一天的阻擊戰進入高潮。敵人第一次衝鋒很快被打垮，丟下了幾十具屍體，又組織第二次衝鋒。隨著敵衝鋒次數的增多和投入的兵力越來越大，陣地上硝煙瀰漫。紅軍利用有利