虽然中央红军在陕北立足了脚跟，但红军的发展问题也随之凸现出来。中央红军进驻陕北之后，陕北的红军总数已经达到了15000多人。陕北东临黄河，北靠沙漠，西面荒凉，人烟稀少，确实不容易被敌人包围，但陕北土地贫乏，经济非常落后，交通也不发达，一下进驻这么多红军，给养成了问题，而且陕北人口也比较少，红军缺乏兵源。因此，仅在陕北，红军无法发展。
在陕北的东西南北四个方向中，北面是沙漠，发展空间不大；西面有胡宗南部和马鸿宾等“四马”，以红军现有实力，向西发展的条件还不成熟；南面是东北军和西北军，红军要争取东北军抗日，因此不能与张学良冲突，而陈诚针对红军在洛阳以西布置了3个军的机动部队，如果向南发展，势必把陈诚的中央军引向西北，这显然与红军的局势及策略不相适应；东面的山西有阎锡山的晋军，虽有黄河天险但晋军相对最弱，只有50个团的兵力。毛主席等人仔细研究了红军的处境后，毅然决定发起东征，渡过黄河，进军吕梁山脉，建立新的根据地。
1936年1月中旬，正在甘泉前线指挥作战的彭德怀收到了毛主席决定东渡黄河的电报。对于东征山西的决定，彭德怀在战略上是赞成的。他知道陕北是小红军的理想根据地，但只能是大红军落脚点，红军必须要向陕北以外发展。但作为一线的指挥员，出于战役、战术层面上的思考，彭德怀对东渡黄河还有忧虑。一是因为黄河本身就是天险，而且阎锡山长期经营，花了数十万元修筑了黄河壁垒，而红军加上刘志丹、徐海东两部才13000多人，况且中央红军刚刚经过长征，粉碎“第三次”反围剿战役也刚刚结束，红军将士体质衰弱，彭德怀担心强渡黄河会不成功。二是代价问题，红军东渡黄河，蒋介石势必要大幅增兵山西，在蒋，阎的夹击下，红军能不能安全撤回，也是未知数。彭德怀把疑虑告诉了毛主席，强调要绝对保证红军能安全撤回。毛主席对此很不满意，他对彭德怀说：“你去绝对保证，我是不能绝对保证的。”其实，彭德怀对东征的疑虑也是无可奈何的，他后来回忆说：“我这种想法，反映了当时红军体质弱的实际情况以及在长征中没有根据地的痛苦教训。”
毛主席也考虑到了他的战友们的疑虑，因此，他在1月31日召开了军事会议，讨论东征问题，彭德怀也从前线赶回来。会上的争论很大，主要是担心东渡红军能不能撤回陕北，也担心会丧失陕北根据地。经过毛主席一再说服，与会人员最终统一了认识，确定了东征计划，同意将红军的发展方向定在山西和绥远等省。
因为瓦窑堡会议确定了建立抗日民族统一战线的路线，此次东征扩大根据地和以往有所不同，其性质是抗日民族革命与土地革命的结合。东征不仅仅是要进行土地革命，更重要的是宣传抗日，发动群众，建立抗日统一战线。因此，红一方面军是以抗日先锋军的名义进行东征的，彭德怀任总司令，毛主席任总政委员，下辖红1军团，红巧军团和红28军。红1军团林彪为军团长，聂荣臻为政委；红15军团徐海东为军团长，程子率为政委，红28军刘志丹为军长，宋任穷为政委。陕北留守红29军，加上一些地方武装，由周恩来、博古统一指挥。
东征计划确定后，彭德怀与毛主席到了无定河以北的大相村。随后，彭德怀带着电台在无定河河口上下游各十数里范围进行了十分仔细的侦察。彭德怀深知红军的实力还相对弱小，因此十分谨慎。经过一个星期的详细侦察，彭德怀选定了红1军团和红巧军团两处渡河地点，这两个地点敌人的兵力不足一个营，其纵深也只有留誉镇和石楼镇。这两个镇的兵力也只各有一个营的兵力，即使有意外情况发生变化，红军也能安全地撤回。
地点虽然选定了，但渡船的缺乏成了另一个主要问题。在预定渡河点，当时只有渡船15只，每条船只能载30人，来往一次需要1小时20分，这样的速度是不能保证红军顺利渡河和安全撤回的。以抗日先锋军的数量，必须保证有100条船。彭德怀便组织地方党、政、民工，加紧造船，召集船工，保证每条船配备3到4名，并加强对他们的训练和政治教育。
在准备船只阶段，彭德怀继续进行仔细的侦察，他深知他的部队在武器装备差，无炮火掩护的条件下进行强渡十分危险，所以他必须保证万无一失。他把对岸的每一个碉堡的实力、火力配备，预备队位置都侦察得很清楚，以确保渡河成功。彭德怀身为高级将领，仍能如此亲自认真地进行详细的准备，体现了一代名将的风范。
一个月后，渡河准备工作完成了。彭德怀返回大相村，向毛主席汇报了准备的情况、渡河的时间和地点，得到毛主席的批准。2月20日，抗日先锋军在彭德怀的指挥下，利用黑夜作掩护强渡黄河。由于侦察得非常详细，阎锡山花了数十万元修筑的黄河壁垒没有起到什么作用，先锋军在几乎没有伤亡的情况下胜利渡过黄河。到21日下午，抗日先锋军全部进入山西境内。
进入山西后，抗日先锋军的宣传抗日、建立抗日统一战线的既定策略立即在各项工作中显现出来。尚在2月4日在准备渡河阶段，抗日先锋军就下发了两道命令确保既定路线的实施。在《红一方面军政治部关于东征中地方工作的指示》中首先就指出：
“在这次东征中地方工作的基本方针应该是：1.把抗日的民族革命与土地革命联系起来。……去发动山西最广大的基本群众抗日斗争与土地斗争，并把这两个革命密切的结合起来；2.要在这些地方创造苏区，建立模范的抗日根据地。……”
关于地方工作，“指示”作了许多决定，首先就是抗日宣传。“指示”要求扩大抗日反卖国贼的宣传，把日本帝国主义侵略中国与国民党卖国的许多具体事实和罪恶，以及抗日联军政府和苏维埃人民共和国的法令很通俗的向群众宣传解释。值得注意是，此次《指示》虽然仍要发动群众没收地主的财产与土地，“是土豪则打土豪，是卖国贼则打卖国贼，”但有些条件下豪强地主不得没收，其中一条就是家中有人或本人参加抗日反国民党军阀斗争的，还要保护与奖励。
在《红一方面军政治部关于东征部队的政治工作问题的训令》中，抗日的色彩和倾向更为明显，“训令”明确的指出，东征的基本任务是“给日本帝国主义对华北五省的侵略以迎头痛击，发动山西庞大民众的抗日互动与抗日战争，援助全国人民的反日运动，消灭卖国贼阎锡山，扫清抗日道路，扩大与巩固现有抗日根据军，解除山西人民的痛苦，实现组织抗日联军与国防政府以开展神圣的民族革命战争。”“训令”要求部队在“东下抗日”，“援助全国民众的爱国运动”，“扫清抗日道路”，“扩大抗日根据地”的口号下进行动员。
同时，彭德怀与毛主席发布了《中国人民红军抗日先锋军布告》，再一次向全国发起号召，全国群众联合起来，一致对外，打倒日本帝国主义。
先锋军越过黄河后，彭德怀与毛主席兵分两路，彭德怀随1军团到留誉镇，毛主席随巧军团到石楼。接着抗日先锋军越过吕梁山，占领了隰县、石楼、吉县。面对先锋军的进攻，阎锡山立刻作出反应，他迅速集结了12个团在兑九峪，同时派出两个师进占缓德、米脂，想趁陕北空虚，夺下陕北根据地，断绝先锋军的退路。但这两个师被红军打败了，这样红军解除了后顾之忧，确保了根据地的安全。
在兑九峪的晋军12个团集结完毕后，准备向大麦郊方向进攻。彭德怀原计划准备乘敌前进时，先歼灭几个冒进的团，消灭敌人一冀。然而这个方案被取消了，毛主席要求对兑九峪采取三面围攻的打法，一口吃掉晋军的这十几个团。但此役先锋军口张得太大，战斗没有顺利结束，一天之后，两军进入了相持状态。
红军一贯坚持的战术原则是，集中优势兵力打击敌人一翼，速战速决，在运动中消灭敌人。兑九峪战役的打法显然与其是相悖的，相持使抗日先锋军处于不利的境地。因为蒋介石得知先锋军进入山西后，即下令陈诚的3个军进入山西。此时，红军面临着被包围的危险，毛主席随即调整了作战计划，乘晋军主力都集中在兑九峪，后方空虚，分兵3路，15军为左路军向文水，交城方向挺进，威胁太原；以1军团为右路军由霍县南下，向灵北、介休北扩张，占领了赵城、洪桐，临汾襄陵，曲沃等县的广大农村；以15军团一部和30军为中路，在晋西牵制阎军，控制黄河渡口，保证后方的后勤给养和抗日先锋军能够安全回渡。
太原受到威胁，阎锡山不敢大意，迅速从兑九峪撤兵回防太原，原来进驻米脂、绥德的两个师也被召回。这两个师的回撤，使无定河两岸的苏区连成一片，形势对红军更为有利。陈诚的3个军原计划从渡关北渡黄河，但由于晋军的两个师从米脂、绥德回撤了，陈诚不敢从苏区经过，只好绕道郑州、石家庄，乘火车集结愉次、太谷地区，然后逐步南压，红军因此争取了时间。
阎锡山和陈诚忙于集结部队之时，抗日先锋军三路人马均取得了重要战绩。右路军在霍县等地开展发动群众打土豪，筹款，扩军，并且破坏同蒲铁路200余里；左路军占领了太原汾阳之间的汽车路，破坏电线断敌运输；中路军只有几百人，但他们钳制了晋军主力1, 2,3, 4纵队，石楼城仍被抗日先锋包围，在黄河又新造渡船12只，连同原有的船只，分布于三交镇到永和关的主要渡口。
1936年3月28日，彭德怀参加了中央政治局的会议，会议内容为讨论东征的形势和下一步的政治和军事行动的方案计划。会议对东征取得的成果很满意，决定在政治问题上，以迅速对日作战为党与红军的重要任务；在军事问题上，批准了军委提出的建议，即在争取对日作战的方针下，第一时期以经营山西为基本战略方针，在此种方针下，尽可能向河北、河南和绥远三省作战役的跳跃；决定了发展和巩固的原则，普遍的摧毁反动基础，普遍的发动群众，猛烈地扩大红军。
在十月革命前，扩大红军36000人，4个月内完成扩编3个军、9个师、27个团的编制，地方红军3个月内完成4个军；在陕北及华北五省发展游击战争。可以看出，中央对形势的估计是很乐观的，其计划也是雄心勃勃，对日作战和在华北五省发动游击战争，表明中共有意逼蒋抗日，早日结成抗日统一战线。
但这种乐观的形势很快逆转，陈诚的3个军已经集结完毕，企图先于红军抢占渡口，封锁黄河，截退先锋军的退路。蒋介石又下令东北军和西北军进攻陕北根据地。毛主席、彭德怀认为在山西顺利发展已经缺少有利条件，同敌军决战也无必要，毛主席、彭德怀当机立断，命令抗日先锋军回渡黄河，撤回陕北。在撤退之时，抗日先锋军再一次发表了宣言，通电国民党政府，全国海陆空军，各公法团体学校，并给阎锡山写了专函，说明抗日为重，不愿同室操戈，因此撤回陕北，同时还邀请国民党和晋军派代表与共产党共商救国大计。
撤退途中，15军团在柳林以南歼灭了晋军的一个整团，保障了回撤的安全。由于事先安排周密，准备工作做得好，只用了3昼夜红军就全部渡过了黄河。晋军和陈诚军追上来时，只能是望河兴叹了。
此次东征，历时75天，消灭了敌军的3个团，筹款30万元，缴获了几十万发子弹，扩大了红军8000人，在陕县20多个县发动了群众，宣传了党的抗日主张，使红军得到补给和发展，政治和军事上开始采取了主动，向敌人展开了战略进攻。整个东征在军事行动上也很完美，渡河，调敌，回撤，都游刃有余，从容不迫，玩弄敌人于股掌之中，体现出高超的战争艺术，彭德怀评价东征说：“进军山西是红军到达陕北的第二个胜利。”
