1933年5月，陈光任少共国际师师长，红十五师师长，红一军团二师师长，参与历次反围剿战争。1933年，陈光荣获中革军委授予的二等红星奖章。1934年10月，陈光参加长征，期间率红二师负责前卫战斗，在红一军团军团长林彪指挥下参加了强渡乌江、进攻遵义、四渡赤水、飞夺泸定桥、攻占腊子口等激烈战斗。1935年红一方面军与陕北红军会师后，陈光任红四师师长，参加直罗镇战役和东征战役。1936年6月，陈光入抗日红军大学学习，之后代理红一军团军团长。
抗日战争时期.1937年红军改编为八路军后