為實(shí)現(xiàn)這一計(jì)劃，劉伯承被重新任命為中央軍委總參謀長兼軍委縱隊(duì)司令，參加長征的指揮工作。在這期間，毛澤東多次委托劉伯承指揮關(guān)鍵戰(zhàn)斗，非常贊賞他的組織指揮能力。突破烏江、智取遵義、四渡赤水、巧渡金沙江、強(qiáng)渡大渡河等戰(zhàn)役，就是毛澤東和劉伯承親自組織和指揮的。紅軍渡過金沙江后，毛澤東曾風(fēng)趣地說：“前幾天，我們一些同志還擔(dān)心，怕我們渡不過江去，被人家擠上絕路，當(dāng)時(shí)我就對恩來、朱德同志講，沒關(guān)系，四川人說劉伯承是條龍下凡，江水怎么擋得住龍呢？他會(huì)把我們帶過去的?！痹趫龅膭⒉新犃嗣珴蓶|的話后也笑了起來。

不久，毛澤東又派劉伯承率先遣隊(duì)設(shè)法通過彝族區(qū)，以搶奪安順場，為紅軍主力開辟道路。出發(fā)前，毛澤東囑咐劉伯承說：“你們過彝族區(qū)時(shí)一定要尊重他們，不能打槍，你們的任務(wù)不是去打仗，而是宣傳我們的政策，用感召力與他們結(jié)成友好?！卑催@個(gè)要求，劉伯承與彝族首領(lǐng)小葉丹歃血結(jié)盟，保證了紅軍安全通過彝族區(qū)、過大渡河與紅四方面軍會(huì)師。

中央紅軍渡過大渡河后，紅一方面軍翻過雪山在懋功與紅四方面軍勝利會(huì)師。會(huì)師給兩軍的指戰(zhàn)員帶來了巨大的鼓舞和希望。但是，這種高昂的戰(zhàn)斗激情卻隨著張國燾分裂主義的出現(xiàn)很快破滅了，劉伯承、朱德等紅軍領(lǐng)導(dǎo)人也在與分裂主義的斗爭中險(xiǎn)遭不測。

1931年初，張國燾以中央代表的名義進(jìn)入了鄂豫皖根據(jù)地，不久，便擔(dān)任了中共中央鄂豫皖分局書記和工農(nóng)民主政府主席。幾年來，他完全主宰著鄂豫皖根據(jù)地、川陜根據(jù)地和紅四方面軍。但是，懋功會(huì)師后，當(dāng)他看到中央及中央紅軍的現(xiàn)狀時(shí)，個(gè)人野心開始膨脹，這種膨脹驅(qū)使他產(chǎn)生了篡奪中央最高領(lǐng)導(dǎo)權(quán)的野心。

為了解決會(huì)師后的軍事行動(dòng)問題，中央在兩河口召開了會(huì)師后的第一次政治局會(huì)議。會(huì)上，張國燾提出種種理由反對毛澤東北上的戰(zhàn)略方針，主張紅軍向川康邊界南下，他的主張受到毛澤東、周恩來等人的反對。劉伯承雖然不是政治局委員，但他出于對紅軍的負(fù)責(zé)態(tài)度，從政治和軍事的角度批駁了張國燾的錯(cuò)誤主張。以元老自居的張國燾，對政治局內(nèi)反對自己的人十分惱恨，尤其像劉伯承這樣一個(gè)非政治局委員也敢批評自己，簡直像遭到了極大的污辱，難以容忍，但鑒于自己是極少數(shù)，他只有表面上同意了紅軍北上的意見。

毛澤東建議一、四方面軍混編為左、右路軍分頭北上。劉伯承和朱德隨張國燾左路軍行動(dòng)。

8月下旬，毛澤東率領(lǐng)的右路軍經(jīng)過千辛萬苦和重大犧牲走出了草地。這時(shí)，左路軍已到阿壩，按原計(jì)劃左路軍應(yīng)向右路軍靠攏，但張國燾卻命令部隊(duì)停止前進(jìn)，并以嗄曲河水上漲為由拒絕渡河。劉伯承為此親自測試河水，想用事實(shí)說服張國燾，然而，張國燾卻極不耐煩地說：“算啦、算啦，現(xiàn)在敵情我情都發(fā)生了變化，北進(jìn)已經(jīng)對我們很不利了。目前不是我們要不要北上的問題，而是中央和右路部隊(duì)?wèi)?yīng)該回師南下的問題?！?/p>