毛泽东、周恩来等中央领导人与红军右路军，经过6个艰难的日日夜夜，顶风雨、战严寒、忍饥受冻，艰难跋涉，终于走出了茫茫大草地。1935年9月12日，到达了哈达铺，为了适应北上抗日主张，中共中央与中革军委将部队改编为中国工农红军陕甘支队，红一军为第一纵队，左权任纵队参谋长，耿飚任第一纵队第一大队参谋长。1935年10月19日，陕甘支队到达了吴起镇。11月3日，与陕北红十五军团在甘泉会师，中共中央从而恢复了红一方面军的番号，辖红一、十五军团，彭德怀任司令员，毛泽东任政治委员，叶剑英任总参谋长。红一军团辖第2、4师和直属第1、13团。左权继任红一军团参谋长。第一大队恢复为第一军团直属第一团，耿飚任参谋长。
中央红军胜利到达陕北，蒋介石极为不安，调集东北军67军、57军，为东、西两路围歼红军于葫芦河、洛河之间地区。
早在1931年，驻扎在中国东北地区的日军自导自演“柳条湖事件”，悍然发动“九一八”事变，攻陷了奉天（沈阳）的北大营。蒋介石、张学良采取的是不抵抗政策，致使东北沦陷。当时，东北军有近三十万人马，不过，因中原大战与平定石友三的叛乱，张学良调集了近十万精锐，进驻关内。“九一八”事变之后，造成留在关内的东北军二十万人马群龙无首。张学良不得不以热河、河北等地为根基收拢东北军以及散落在北方的杂牌军。没有进入关内的东北军，有的投降，有的自发组成东北义勇军，对日本侵略者进行反击。1933年初，日本进攻山海关，张学良组织了保卫热河战役，不力，赴欧洲考察。于学忠等人在这一历史时期将东北军整编成了6个军，被蒋介石调遣，来到了西北“围剿”红军。
为此，毛泽东同彭德怀在11月20日致电林彪、聂荣臻、左权，提出红一方面军二十一日应完成歼灭直罗镇一带的东北军一个师至两个师的任务，主力进至袁家山、直罗镇以北地区，由北向南突击。红十五军团由药埠头由南向北突击。
根据毛泽东的指示，左权参谋长带领所有参谋长转了一个又一个山头，向大家现地标识地图，明确分工，下达作战任务。
直罗镇三面环山，沿着北边的葫芦河，是一座陕北古老的小镇。爬到山头的红军参谋长，都看见小镇的东边，有一个个小寨子，有点像江西的土围子。耿飚曾在中央苏区第三次反“围剿”后，率领红九师，在江西宁都、于都休整，在休整期间攻破过近百个这样的土围子，深知其中的作战地位。因此，耿飚向左权建议，这个小寨，有点像江西的土围子，拆了，免得被敌人利用。
地形看完了，左权向各位参谋长下达了明确的作战任务。各路参谋长翻身上马，奔向各自的驻地。
11月21日拂晓，直罗镇战役打响，红一军团，由北向南，红十五军团，由南向北对东北军109师发起总攻。毛泽东走上北山吴家台北端高地指挥所，直接观察战场情况，亲自指挥红一、十五军团作战。
战斗打响后，马上就把东北军109师包围在直罗镇三面环山、一面临水的山谷里。耿飚把指挥所推进到最前沿的高地上，指挥部队向谷里的敌人发起猛攻。这时，左权向耿飚打来电话，询问战况。耿飚在电话里说：“敌人毫无准备，已经被我们打乱了”。左权再次询问，东北军与南方军阀有什么不同。耿飚正在组织战斗，没法细致总结，便告诉左权：“东北军投降时，知道先用白毛巾向红军战士挥舞几下”。左权一听，在电话里笑起来，说：“这说明东北军比南方敌人规范些，知道使用国际通用的信号”。
直罗镇战役，激战到下午2时，红军歼敌大部。在23日，毛泽东致电彭德怀、周恩来要求，红军以一部分兵力继续围歼残敌，主力转为打援。当日，红军在张家湾地区歼灭东北军106师一个团，24日，红军全歼突围中的残敌。直罗镇战役胜利结束。红军全歼东北军一个师又一个团，这次战役的胜利，打破了蒋介石对陕甘苏区的第三次“围剿”。
