参加东征战役，由罗峪口附近东渡黄河，挺进晋西北。4月14日，红军回师途中，率部攻打山西中阳县三交镇（今属柳林县），刘志丹在战斗中阵亡。1936年4月24日，中共中央在瓦窑堡举行追悼大会哀悼刘志丹，毛泽东题词：“群众领袖，民族英雄”。6月，中共中央决定将保安县改为志丹县。1962年，《工人日报》开始连载刘志丹弟弟刘景范之妻李建彤写作的长篇小说《刘志丹》，被康生认为是替高岗翻案，引发“反党小说《刘志丹》案”，习仲勋、贾拓夫及刘景范被打成反党集团。1994年8月，刘志丹被中共评为中国人民解放军军事家。2005