怀被派往瑞金红军大学上级指挥科，系统学习了苏联《步兵战斗条令》等教材和军事指挥知识。1933年12月毕业，红军总政委周恩来让他接任少共国际师师长，时年24岁，辖三个团，六七干人，都是16至18岁的青少年。率部防守黄家隘和秋家隘两个地方，抗击敌主力陈诚和罗卓英部。1934年6月，被调到红五军团任参谋长。第五次反围剿失败，1934年10月中央红军开始长征。张国焘反对红军北上，裹挟红五军团南下，把红三十三军并入红五军团，把红五军团的主要领导人调走，曹里怀调任红四方面军总司令部一局(作战局)局长，由于与原红一方面军