在中央红军到达陕北的前夕，蒋介石调集东北军的11个师和第84、第86师和山西晋军的5个旅共10万人的兵力，于1935年7月对我陕甘根据地发动第三次“围剿”，企图消灭陕甘红军，彻底摧毁陕甘根据地。8月，红军集中主力于北线打击敌人。9月18日，位于鄂豫陕的红25军转移到延川的永平镇，同红26、红27军会师，合编为红15团，徐海东任军团长，程子华任政治委员，刘志丹任副军团长兼参谋长，高岗任政治部主任，下辖三个师，共7千余人。10月19日，中央红军第1、第3军团胜利到达陕甘根据地的保安县吴起镇，胜利地结束了长征。11月3日，根据党中央的决定成立了西北革命军事委员会，毛泽东任主席，周恩来、彭德怀任副主席，并将红15军团编入红1方面军，彭德怀任司令员，毛泽东任政治委员，辖第1、第15军团，共约1．1万余人。
中央红军胜利到达陕北，蒋介石极为不安，其调集东北军5个师的兵力，以董英斌部4个师为西路，自庆阳、合水出动，经太白镇沿葫芦河东进；以王以哲部1个师为东路，先由洛川前推，然后经羊泉镇沿葫芦河西进，企图东西对进，围歼我军于葫芦河、洛河之间地区。为粉碎敌人新的进攻，毛泽东、彭德怀决定，集中兵力，向南作战，首先在直罗镇一带歼灭沿葫芦河东进之敌一部，尔后转移兵力，各个歼敌。
11月20日，在飞机的掩护下，敌先头部队第109师兵分三路沿葫芦河谷及南北山地向直罗镇进攻，红军以一部兵力节节抵抗，逐渐将敌诱入直罗镇，进入了红军预设的战场之内。11月21日子夜，红1方面军主力分别由待机位置向敌展开，并于拂晓时突然向敌发起进攻。第1军团从正北和西北方向，进攻直罗镇北山，断敌退路；第15军团从西南、正南和东南三个方向，进攻直罗镇南山及东南地区，阻敌东逃。激战至14时，敌第109师大部被歼，其残部500余人退入直罗镇东南土寨负隅顽抗。此时，敌东西两路援军已迫近直罗镇。为继续歼敌，红1方面军以少数兵力围困敌第109师残部和阻击西援之敌第117师，主力则向西迎击东援之敌第106、第111师。该两师遭我阻击后，因害怕被歼，于23日纷纷沿葫芦河西撤。红1方面军乘胜追击，在张家湾地区歼敌第106师1个团。被我军包围在直罗镇东南土寨的敌第109师残部待援无望，于23日午夜分路突围，24日上午被我军全歼，击毙敌第109师师长牛元峰。至此，直罗镇战役胜利结束。
此役共歼敌1个师又1个团，俘敌5千余人，粉碎了敌人对陕甘根据地的第三次“围剿”。直罗镇战役的胜利，巩固了抗日的前进阵地，给党中央把全国革命大本营放在西北的任务，举行了一个奠基礼。
