长征出发前，毛泽东在“左”倾教条主义者排斥打击下处境困难。伍修权回忆说：“左”倾领导者甚至“打算连毛泽东同志也不带走，当时已将他排斥出中央领导核心，被弄到于都去搞调查研究。后来，因为他是中华苏维埃主席，在军队中享有很高威望，才被允许一起长征。”如果不是因为毛泽东还担任一定职务、在红军中有“很高威望”，他可能连长征都参加不了。可以说，长征中毛泽东在党和红军领导地位的重新确立，离不开他与“左”倾教条主义错误的斗争，其中的艰辛与坎坷鲜为人知。
第五次反“围剿”失败和长征以来红军遭受的严重损失表明，博古、李德不可能率领红军完成战略转移的任务。湘江战役后，面对红军的惨痛损失，李德企图诿过于人，下令将率部在湘江边阻击敌人、因部队被打散自己负伤突围的红二十二师师长周子昆捆绑起来军法处置，被毛泽东制止。面对困境，博古更是一筹莫展，举止失态，拿着手枪朝自己比划。红一军团政委聂荣臻见状严肃告诫说：“你冷静一点，别开玩笑，防止走火。这不是瞎闹着玩的！越在困难的时候，作为领导人越要冷静，要敢于负责。”
此时，军事指挥错误和部队遭受的严重损失，也引起了红军指战员的不满。刘伯承回忆说：“广大干部眼看反五次‘围剿’以来，迭次失利，现在又几乎濒临绝境，与反四次‘围剿’以前的情况对比之下，逐渐觉悟到这是排斥了以毛泽东同志为代表的正确路线，贯彻执行了错误的路线所致，部队中明显地滋长了怀疑不满和积极要求改变领导的情绪。这种情绪，随着我军的失利，日益显著，湘江战役，达到了顶点。”结束“左”倾教条主义的统治，成为全军上下的强烈要求。
毛泽东为此进行了很大努力。他首先争取说服了张闻天和王稼祥。张闻天是中央政治局常委、中华苏维埃中央政府人民委员会主席，王稼祥是中革军委副主席兼红军总政治部主任。他们都曾是“左”倾领导集体的重要成员，但现实也促使他们开始反思。广昌战役时，李德盲目硬拼的打法给红军造成巨大伤亡，彭德怀气得指责李德是“崽卖爷田心不痛”；张闻天也批评李德的打法给红军造成了不应有的损失。博古讥讽张闻天是“机会主义”，两人因此激烈争执，分歧逐渐加深。王稼祥先后参加过中央苏区多次反“围剿”的组织领导，对毛泽东的战略战术了解较早。中央苏区第二次反“围剿”时，红军4万人面对国民党20万大军。当时，苏区中央局大多数人都主张撤出苏区以避敌锋芒，毛泽东却坚持在苏区内实行“诱敌深入”方针打破敌人“围剿”。最终，在毛泽东指挥下红军以横扫千军如卷席的气势五战连捷，痛快淋漓地夺取了反“围剿”的胜利。这给刚到苏区不久的王稼祥留下了很深的印象。后来，他在宁都会议上曾支持让毛泽东留在前方指挥红军。第五次反“围剿”开始后，王稼祥因伤重未参与组织领导，但对博古、李德的错误指挥曾多次提出批评。长征开始后，毛泽东和张闻天、王稼祥等一起行军宿营。途中，毛泽东不断与他们探讨第五次反“围剿”失败的原因，分析博古、李德军事指挥上的错误，阐述马克思主义普遍真理必须与中国革命实践相结合的道理，使他们受到很大启示，坚定了支持毛泽东的决心。王稼祥坦率地向毛泽东表示，“应该把李德等人‘轰’下台”。张闻天也认为“仗这样打不行，还是要毛泽东同志出来，毛泽东同志打仗有办法”。毛泽东后来曾说：“张闻天在中央苏区是颇有影响的人物，”“长征路上，我以很大的耐心，隐忍着种种的痛苦去接近他，苦口婆心地开导他、说服他，陈述自己对一些重大问题的观点，”“只要能争取到张闻天，问题就解决了一大半。”事实证明，张闻天、王稼祥对毛泽东的支持，对尔后纠正“左”倾军事错误起了至关重要的作用。
毛泽东还根据敌情变化，多次向中央提出正确的战略性建议。湘江战役后，国民党军在前往湘西途中设置重兵，张网以待。中央红军已失去前往湘西会合红二、红六军团的先机。何去何从，成为亟待解决的头等大事。1934年12月12日，中共中央在湖南通道召开紧急会议，讨论行动方向。李德、博古坚持要按原定计划前往湘西会合红二、红六军团。毛泽东坚决反对，力主红军“放弃原定计划，改变战略方向，立即转向西到敌人力量薄弱的贵州去”。在王稼祥、张闻天、周恩来等支持下，这一建议得到与会多数人赞成，红军避免了可能陷入重围的危险。红军西进贵州占领黎平后，博古、李德却仍不愿意放弃北上湘西计划。12月18日，中央政治局在黎平召开会议，再次讨论战略方向。毛泽东提出，红军应向敌人力量薄弱的黔西北进军，到川黔边建立根据地。经过激烈争论，这一建议被采纳。会议通过《中央政治局关于战略方针之决定》指出：前往湘西的计划“在目前已经是不可能的，并且是不适宜的”，“政治局认为新的根据地应该是川黔边地区，在最初应以遵义为中心之地区”。中央红军突然转向，打乱了国民党军的部署，为红军赢得了时间。12月30日，红军进占乌江南岸的猴场等地。可是李德、博古又提出红军暂缓渡江，仍持“徐图进军湘西，与红二、六军团会合”的错误主张。31日下午至次日凌晨，中共中央政治局在猴场召开会议，重申黎平会议决议，决定中央红军立刻抢渡乌江，攻占遵义。会议通过的《中央政治局关于渡江后新行动方针的决定》强调：向以遵义为中心的黔北地区发展，是“目前最中心的任务”。并规定：“关于作战方针以及作战时间与地点的选择，军委必须在政治局会议上做报告。”这实际上是取消了李德的军事指挥权。
从1932年宁都会议毛泽东被排斥出党和红军的领导岗位后，他的意见就很难对党和红军的重大决策产生影响了。但是，长征改变了这种状况。通道会议接受了毛泽东的意见，黎平会议以中央政治局决议的形式通过毛泽东的意见，猴场会议重申了毛泽东的意见。这表明，让毛泽东重新回到党和红军的领导岗位，“已经提到中国革命的议事日程了”。
1935年1月7日，中央红军占领遵义。15日至17日，中共中央在遵义召开政治局扩大会议，讨论总结第五次反“围剿”失败和红军长征以来所受损失的经验教训。
会议决定改组中共中央领导机构，选举毛泽东为中央政治局常委；取消长征前成立的“三人团”，由朱德、周恩来负责军事指挥，而周恩来“是党内委托的对于指挥军事上下最后决心的负责者”。会后，政治局常委根据会议决定进行分工和组织调整：以张闻天代替博古在党内负总责；以毛泽东为周恩来军事指挥上的帮助者。中革军委成立前敌司令部，朱德任司令员，毛泽东任政治委员。不久，为适应瞬息万变的战场形势，又成立由毛泽东、周恩来、王稼祥组成的新的“三人团”，全权负责军事。在战争环境下，作战胜败直接关系到党和红军的存亡，新的“三人团”实际上成为中央最重要的领导机构。
遵义会议解决了党和红军面临的最为迫切的军事指挥和组织领导问题，在极端危急的关头挽救了红军、挽救党，成为党和红军历史上生死攸关的转折。中共六届七中全会通过的《关于若干历史问题的决议》指出，“这次会议开始了以毛泽东同志为首的中央的新的领导，是中国党内最有历史意义的转变”。
遵义会议的精神传达到部队后，“全军振奋，好像拨开重雾，看见了阳光，一切疑虑不满的情绪一扫而光”。在毛泽东为首的党中央领导指挥下，红军一改之前“处处受制于敌”、“走也走不动，打也打不好”的被动处境，四渡赤水，兵临贵阳，威逼昆明，巧渡金沙江，强渡大渡河，飞夺泸定桥，跳出国民党军包围圈，取得了战略转移的决定性胜利。在这一连串行云流水般的行动中，红军将“走”与“打”有机结合，“走的利索，打的痛快”，完全掌握了战场主动权，显示了毛泽东高超的军事指挥艺术。1935年8月19日中央政治局常委在会议上确定，由毛泽东负责军事工作。9月12日俄界会议决定毛泽东任中国工农红军陕甘支队政治委员，成立以毛泽东为首，包括周恩来、彭德怀、林彪和王稼祥的“五人团”，领导红军北上。11月3日，成立了毛泽东任主席的西北革命军事委员会。1936年12月7日，扩大的中央革命军事委员会由毛泽东、朱德、周恩来等23人组成，毛泽东任主席团主席。毛泽东的核心领导地位更加名副其实。