2月18日，一軍團二師供給部出納員何彬投降國民黨追剿軍吳奇偉部支隊羅醒塵，向敵人供出了中央紅軍主力已東進，正由紮西向海壩、營盤山、麻線堡、白沙、寶莊一線急進。並向敵人提供了中央紅軍“打倒王家烈，消滅周渾元”的作戰口號和行動步驟，這對中央紅軍極為不利。為了同敵人搶抓戰機，紅軍各部白晝急行軍。2月18日上午，中革軍委電告各軍團：“現我處此各方有敵的河套中，急需遠離追敵，迅速渡赤水，爭取有利陣勢，以便集中全力消滅黔軍一部，開展戰局。我各軍團首長必須認識這一戰役的嚴重性，須在明（19日）後兩天以最迅速堅決行動，確實取得並控製渡河點，架好浮橋，最遲20日夜及21日上午全部渡河完畢，以利時機。”
中央紅軍各部迅速響應中央號召，遵照中革軍委的命令，於2月18日至21日，由太平渡、二郎灘等渡口東渡赤水河，此即二渡赤水。接著，以紅1、紅5、紅9軍團及軍委縱隊為左縱隊，以紅3軍團為右縱隊，向敵人兵力比較空虛的桐梓地區急進；同時，以紅五軍團的一個團向溫水開進，以吸引和迷惑追敵。24日，紅一軍團第一團占領桐梓縣城。中央紅軍回師黔北，打亂了敵人的部署，川軍又急忙抽調部隊由紮西地區回頭向東追擊；黔軍王家烈也急忙抽調部隊向婁山關、桐梓增援；吳奇偉第一縱隊的第五十九、第九十三師也由黔西、貴陽地區向遵義開進，企圖阻止並圍殲紅軍於婁山關或遵義地區。鑒於此，中革軍委決定，乘追敵尚在川南之際，迅速擊破黔軍的攔阻，占領婁山關及其以南地區，再取遵義城，以爭取主動。
2月25日，中央軍委命彭德懷、楊尚昆統一指揮紅1、3軍團“乘虛占領婁山關”。彭德懷接受任務後立即命紅3軍團第13團主攻婁山關，紅1軍團第1團從東側石炭關迂回攻擊，其餘各部隨紅13團向婁山關挺進。
25日上午9時，紅13團在向婁山關疾進途中，在紅花園與趕赴桐梓增援的黔軍杜肇華旅（王家烈的主力部隊之一）的第6團遭遇，敵且戰且退，由南溪口退守婁山關，進入隘口兩側高地扼險固守，阻止紅軍正麵進攻。敵旅長杜肇華退駐關南黑神廟指揮。敵師長柏輝章命宋華軒率第10團向婁山關右翼增援，令15團駐守板橋，防止紅軍從東側抄襲後路，還命令敵第6團團長劉鶴鳴“固守婁山關三日”，以掩護吳奇偉部由貴陽渡烏江馳援遵義守敵。
紅軍由紅花園進抵關北南溪口，決定由紅13團主攻關口，紅10團從兩側包抄，斷敵後路。紅13團團長彭雪楓、政委蘇振華率領部隊攻關。在強大火力掩護下，1營攀懸崖進攻製高點點金山，兩個衝鋒梯隊喊聲如雷，投出排排手榴彈，端著刺刀衝入敵陣，經過激烈肉搏戰，終於打垮守敵，攻占點金山高地。敵軍組織強大火力，拚湊“敢死隊”反撲，敵軍官以手槍督戰，逼“雙槍兵”冒死攻山。紅軍與敵人在點金山和大尖山一線展開了反複拚殺的拉鋸戰，至下午4時，紅軍連續發動5次衝鋒，擊斃敵督戰官，乘勢攻占了婁山關兩側的10多座山頭，完全突破敵防線，牢牢控製了關口。劉鶴鳴收拾殘兵敗卒，退守關南黑神廟一線。25日晚，為奪取婁山關戰鬥的最後勝利，中央軍委命令謝嵩、鍾赤兵率領紅3軍團12團從桐梓楚米鋪連夜趕赴婁山關，接替與敵人血戰一天一夜的紅13團1營；命令張宗遜、黃克誠率領紅10團從婁山關東側，由小箐、牛王屯迂回打擊板橋馳援之敵15團；命令鄧國清、張愛萍率領紅11團遠出婁山關西翼，由小水田經混於場直插高坪大橋，截斷板橋和遵義的聯係，斷敵退路。
26日清晨，婁山關上西風凜冽，濃雲密霧。盤踞關南的敵軍精銳第4團排成密集隊形向關口發起集團衝鋒；劉鶴鳴第6團殘部也蜂擁攻關，企圖奪回點金山高地。敵旅長杜肇華令第10團宋華軒部、16團金祖典部分別從左右兩翼包抄關口，在輕重機槍掩護下，發動6次衝鋒，占領了婁山關口以南沿公路的軍事哨和小哨。紅12團居高臨下，擊潰敵人多次反撲。敵人仰仗兵多彈足，又多次向婁山關猛攻。紅軍正麵出擊，左右迂回包抄，前後夾攻，沿公路向南縱深追擊。戰鬥從清晨持續到下午5時，紅軍牢牢地占領了關口，在關口至板橋一線殲滅和擊潰敵人4個團，滿山遍野擺滿了敵人的屍體、武器、轎子和煙槍。紅軍乘勝猛追，在高坪、董公寺一線又殲敵4個團。
傍晚時分，如血的殘陽灑在婁山關上，******、周恩來、朱德、彭德懷相繼策馬登上婁山關。******突然想起一個月前經過婁山關時哼過的幾句新詞，他再次跨上馬背，續完了《憶秦娥·婁山關》：“西風烈，長空雁叫霜晨月。霜晨月，馬蹄聲碎，喇叭聲咽。雄關漫道真如鐵，而今邁步從頭越。從頭越，蒼山如海，殘陽如血。”該詞生動地描繪了紅軍指戰員英勇鏖戰的壯烈情景，現以行草手書體放大鐫於婁山關口高14米、寬25米的大理石碑上，蒼勁有力，蔚為壯觀。