1930年1月初,朱德率一、三、四纵队先离开古田,毛泽东则率领第二纵队断后,阻击从龙岩小池方向来的敌人。在此期间,郭化若跟随毛泽东搬到古田赖坊村协成店居住工作。1930年1月7日,毛泽东率前委和二纵队离开古田,追赶大部队,于1月下旬从广昌进入宁都,在东韶同主力部队会合。郭化若一直跟随毛泽东同行。
1930年6月初,红四军重新开回闽西,在汀州修整。6月下半月,毛泽东同志在汀州主持召开中共红四军前委和闽西特委联席会议,决定将红军第四军和第六军(后改称第三军)、第十二军合编为红军第一军团(开始时称第一路军),郭化若被任命为司令部参谋处处长。
1930年7月24日,红一军团攻占樟树镇后,毛泽东立即让郭化若通知各军首长开会,讨论行动问题。会议一致决定全军团西渡赣江,向湘赣边界转移。图为江西樟树镇。
1930年7月30日,部队分批渡过赣江,经过高安后,到达万寿宫、石子凌、生米街一带(离南昌约30公里),并派部分兵力进逼南昌对岸的牛行车站。1930年8月1日,郭化若传达朱德、毛泽东命令,向牛行车站开枪示威,以纪念八一南昌起义。图为牛行车站。
1930年8月中旬,红一军团主力由奉新、安义西移,进驻接近湖南边界的万载时,得知我红三军团曾一度打进长沙,后被反攻退出,而敌何键部正向红三军团进逼,遂决定向湖南西进,于18日进抵万载黄茅镇。1930年8月18日,红一军团发布《进攻文家市的命令》。20日拂晓,以突然强袭包围并歼灭了文家市之敌。1930年8月23日,郭化若随朱德、毛泽东率领的红一军团前委机关和彭德怀、滕代远率领的红三军团指挥机关在湖南永和市会师,成立红一方面军。郭化若被任命为总司令部参谋处长。1930年9月24日,红一方面军指挥机关到达江西安源,进行筹款并扩大红军队伍。在毛泽东、朱德的指示下,郭化若从报名参军的安源煤矿工人中挑选熟悉爆破技术的工人组建了我军第一支工兵队。图为安源煤矿井口总平巷。1930年10月底,红一方面军总前委和江西省行动委员会在江西新余罗坊举行联席会议,讨论如何迎击敌军前来“围剿”之战略问题。会后,红一方面军下达了由郭化若起草的“诱敌深入赤色区域”的命令。1930年底至1931年1月初,郭化若作为军团和司令部的工作人员,参与了龙冈等地的战斗,粉碎了敌人对中央苏区的第一次“围剿”。
1931年1月中旬,郭化若报经毛泽东、朱德批准,初步组建了红一方面军无线电队,任命王诤为队长,冯文彬任政治委员,这是我军历史上第一支无线电队。1931年5月中旬至5月底,郭化若随红一方面军主力参加红一方面军第二次反“围剿”战争,粉碎了国民党军的第二次“围剿”。期间,郭化若在朱云卿去后方医院治病后被任命为红一方面军代参谋长,后又被任命为总前委秘书长。1931年7月至9月,郭化若跟随毛泽东、朱德左右,及时搜集、反映敌军动向,提出我军行动方案,起草并下达作战命令,具体组织命令实施,为第三次反“围剿”的胜利作出了重要贡献。1931年11月,中央苏区在瑞金召开第一次党代表大会,会后,郭化若被调出红一方面军,到军委二局当局长。图为江西瑞金。1932年6月下旬,毛泽东随东路军回到赣南天心圩,郭化若又从军委二局调到毛泽东身边当了秘书。图为赣南天心圩。
1932年7月南雄水口战役之后,郭化若被调到瑞金中国工农红军学校当教员。图为水口战役旧址。