1935年2月，中共中央政治局在云南扎西境內召開政治局擴大會議，討論紅軍戰略方針。毛澤東提議，利用敵人對紅軍要北渡長江的判斷，出其不意，揮師向東打擊戰斗力最薄弱的黔軍王家烈部，以運動戰主動消滅敵人，再渡赤水回師遵義，得到與會人員的贊同。

2月18日下午2時，紅1軍團前衛2師抵達赤水河畔，太平渡無敵，紅2師迅速控制了渡口兩岸。19日，紅3軍團兩個先鋒團———紅12團和紅13團到達赤水河畔二郎灘，征集船只，架設浮橋。二郎灘東岸制高點有黔軍兩個團把守。紅軍在渡過了一個營之后，又迅速渡過了后續兩個營。盡管這是一個背水陣，但紅軍渡河之后仍果斷地向敵人發動了沖鋒。敵人似驚弓之鳥，倉皇逃竄。紅軍牢牢地控制了二郎灘渡口。至20日，中央紅軍已全部渡過了赤水河，重新來到了黔北地區。

中央紅軍二渡赤水，回師黔北，完全出乎敵人的預料。蔣介石急忙命令川軍3個旅由扎西附近向東追擊，抽調遵義及其附近的國民黨部隊向婁山關、桐梓增援。

2月24日，紅1軍團先頭團突然進攻桐梓，迫使桐梓之敵退守婁山關。25日下午，紅1、紅3軍團在彭德懷、楊尚昆統一指揮下，以一部兵力從正面牽制敵人，從北向南對婁山關的黔軍發動猛攻，經過激戰，于當日晚攻占婁山關，余敵倉皇奪路南逃。

27日，彭德懷、楊尚昆指揮紅1、3軍團，遵照中革軍委“乘潰敵喘息未定跟追直下遵義，并準備打擊援遵的薛(岳)部敵唐、韓兩師”的命令，迅速逼到遵義城下，黔軍將領王家烈命余部3個團退入遵義守城，另把一個團部署在城外阻擊紅軍前進。

這時，向遵義增援的國民黨中央軍吳奇偉部第93師已進入忠莊鋪，第59師也正向忠莊鋪開進。王家烈立刻借口到吳奇偉處求救兵，于下午3時帶手槍兵一個排跑去忠莊鋪。

27日下午5時，吳奇偉的前部已到忠莊鋪，他派100多人至遵義協防。此時城里的守城黔軍都是從前線退下來的部隊，已經和紅軍交手多次，子彈平均每槍還剩下10顆。但他們仍然拒絕“中央軍”入城。在吳奇偉的嚴厲命令下，雖讓“中央軍”入城，黔軍仍堅持各自防守、互不干涉。

紅3軍團主力抵達遵義城下后，立即發起了猛攻，國民黨守軍稍作抵抗后棄城向南潰逃。2月27日深夜，紅軍再次占領遵義，并于28日晨控制了城南的紅花崗、老鴉山一線高地。

此時，吳奇偉對于是否反攻遵義舉棋不定，于是召集師、團長開會，商議對策。會上，各位“中央軍”將領都認為只要發動攻勢，紅軍就會撤離遵義，因而一致主張攻擊。吳奇偉聽后當即決定向遵義進行反攻。28日上午8時當王家烈趕到時，會議已經開完，吳奇偉僅告訴王家烈：“現有兩師兵力足夠反攻。”上午10時，吳奇偉部兩師全員到達，隨即開始進攻。經過6小時的激烈戰斗，紅軍陣地絲毫沒有被攻克的跡象，吳奇偉卻得到報告說，紅軍兩支部隊向他的指揮所迅速襲來。這一出敵意外的打擊，讓王家烈、吳奇偉倉皇逃走。前方的國民黨兩師聞訊后立即潰敗，紅1軍團主力乘勝追擊，一支部隊插至烏江北岸，切斷國民黨軍的退路。吳奇偉急令在江南的一師國民黨軍過江救援，但該師師長卻回答：江北已經兵敗如山倒，救援已經沒有意義，鞏固江南陣地才是當務之急。當紅軍追至烏江邊時，已逃過江的吳奇偉竟下令砍斷浮橋，落在后面的1800名敵軍因無路可逃被紅軍繳械。

紅軍在5天之內連下桐梓、婁山關、遵義，擊潰和殲滅敵兩個師又8個團，取得了長征以來的最大勝利。此役斃傷敵2400余人，俘敵3000余人，繳獲大批軍用物資，取得了長征開始以來最大的一次勝利，士氣大振。蔣介石稱此戰為“國軍追擊以來的奇恥大辱”。