五军跨过终南山，到达西安附近，之后西征甘肃，配合中央红军北上。此后，政委吴焕先战死，徐海东任红二十五军军长，程子华为政委。同年9月18日，三千人的红二十五军在国军十万余部队的重重包围下，突围到达陕北永平镇，与刘志丹率领的红二十六、二十七军会师，改编为红十五军团，徐任军团长和陕北省委委员。随后徐海东指挥劳山战役，全歼张学良部国军第110师；10月发动榆林桥战斗，歼灭东北军四个营，活捉团长高福源。11月初，中央红军到达陕北吴起镇，毛泽东、彭德怀等人与徐海东会见，此后徐任西北革命军事委员会委员、红一方面军第十五军