1934年10月，中央红军被迫离开中央革命根据地开始二万五千里长征。陈树湘指挥的红三十四师胜利地完成了后卫任务，但却被敌人截断在湘江东岸，处在四面包围中。在战斗中，陈树湘腹部中弹，身受重伤，被俘后掏腹断肠英勇就义。
     1934年10月，中央红军被迫离开中央革命根据地进行战略大转移，这就是后来震惊中外的二万五千里长征。长征一开始，红五军团便作为全军的后卫，而红五军团的第三十四师则又奉命作为军团的后卫，不但担任掩护全军团的任务，而且还特别要为两个庞大的中央纵队殿后。1934年12月1日下午，在中央两个纵队全部渡过湘江之后，红三十四师脱离五军团建制，直接归中革军委指挥。
     陈树湘指挥的红三十四师胜利地完成了后卫任务，受到了党中央和中革军委的高度赞扬，但他们为此也付出了重大的牺牲和巨大的代价，全师原有的6000多人锐减到不足1000人。陈树湘接到中革军委最后一道命令是：“立即向湘江渡口转移，并且迅速渡江”。 但是，红三十四师的阻击阵地距离湘江渡口至少还有75公里以上的路程，且通往湘江渡口的所有道路都已被敌人完全封锁。红三十四师已被敌人截断在湘江东岸，无法渡江追赶主力。
     国民党军很快就发现了这支孤立无援的红军部队，于是，各路大军立即从各个方向向红三十四师合围而来，红三十四师处在了敌人四面包围中。
     12月1日，夜幕降临的时候，陈树湘指挥红三十四师开始突围。红军官兵与迎面扑来的国民党军激战整整三个小时，师长陈树湘在令人喘不过气的硝烟中向全师宣布了两条决定：一、寻找敌人兵力薄弱的地方突围出去，到湘南发展游击战争；二、万一突围不成，誓为苏维埃共和国流尽最后一滴血！陈树湘命令把所有文件烧掉，然后率领红三十四师向东走去。这与中央红军远去的方向完全相反——红三十四师真的要去群众基础较好的湘南打游击了。战斗持续到深夜，红三十四师的部队已被敌人切割成数块。陈树湘带领的100多名官兵，在向东突围的过程中始终无法摆脱敌人的重重围堵。

     因为总是处在后卫位置，沿途的粮食都已被前面经过的部队筹集一空，三十四师已断粮多日，但饥饿难耐的官兵们依旧要时刻处在战斗状态中。险恶的敌情令他们没有精力去寻找可以充饥的东西，也没有时间坐下来哪怕打片刻的盹。桂北秋雨连绵，寒冷的冬天就要来了，红三十四师官兵身上的单衣都已破烂不堪。
     12月2日，陈树湘率部翻越海拔1900多米的宝盖山，欲从凤凰嘴强行徒涉湘江。这是能争取渡江的唯一机会了，不料，又遭到敌四十三、四十四两师猛烈阻击。在敌一次次炮火猛攻下，阵地弹片啸叫，血肉横飞，鲜血和泥灰凝固在一起，使整个山头变成了紫褐色。非但没有能打退敌人夺得徒涉点，反而使部队伤亡100多人。特别是师政委程翠霖、政治部主任蔡中和两位团长在这次战斗中相继阵亡。剩下的七八百人，又被敌人冲散了。陈树湘果断决定，退进都庞岭，暂时立足，等待时机。他命令一0 0团掩护，他和参谋长王光道分别率一0一、一0二两团拼死冲杀，这才突出了重围。
     12月9日，红三十四师余部200多人，辗转到达都庞岭道县境内的空树岩村，在村里进行短暂的休整。第二天，大批民团像疯狗似的从灌阳方向追来。陈树湘为保存实力，避开敌人，沿都庞岭山麓向南退却。在道县清水塘镇小坪村附近，遭到道县保安团团长唐季侯部的截击。经过半日激战，将敌人打退后，沿江华、江永、道县三县边界继续前进。
     12月12日早晨，陈树湘率余部经江永的上江墟，道县的田广洞、立福洞，到达江华桥头铺附近的牯子江渡口。陈树湘见渡口雾气腾腾，死一般寂静，根据多年积累的作战经验，他判断此处可能有敌军设伏。于是，他命令部队作好战斗准备，抢渡牯子江。当渡船行到河心时，果不其然，埋伏在对岸的江华民团突然向渡船开枪了。陈树湘命令一个班用机枪还击，他则置个人生死于度外，站在船头上指挥部队快速抢渡。江华民团头子发现陈树湘是红军指挥员后，命令一个枪手瞄准了陈树湘，一枪打下来击中陈树湘的腹部。陈树湘忍着剧痛，坚持指挥部队抢渡。过江后终于支撑不住一头栽倒，战士们用担架抬着他在飞蝗般的子弹中奔跑。流血不止、脸色惨白的陈树湘躺在担架上指示战士由江华界牌向道县四马桥方向退却。