行军途中，接到宋任穷从江西省委带回的信件，得知罗霄山脉中段的宁冈有一支我党所领导的武装，有几十支枪。这以前，毛泽东在安源张家湾会议上曾听王兴亚谈到过这个情况，现在又得到了证实。但详细的情况还不清楚。
工农革命军的行军路线几乎是直线向南的，当进到江西省萍乡县上栗村时，得知萍乡县城驻有国民党的重兵，不能通过，便改道在芦溪宿营。第二天清晨，向莲花方向前进，因为侦察不力，情况不明，后卫遭到国民党军队袭击，仓促应战，造成人枪各损失三百。总指挥卢德铭为了掩护后卫部队撤退而英勇牺牲，只有二十三岁。这是一个重大的损失。毛泽东十分痛惜这位年轻将才的牺牲，愤怒地斥责侦察不力、指挥错误的第三团团长苏先俊：“还我卢德铭！”这已是九月二十五日了。
当天，工农革命军到莲花县甘家村。由于一挫再挫，总指挥牺牲，部队情绪十分低落。这时，莲花县党组织派人前来联络。工农革命军得知莲花县农民自卫军前几天攻城失败，被关押的有九十多人，而国民党在莲花城的守兵只有一些保安队，战斗力不强。毛泽东召开前委会，一致决定攻打莲花县城。第二天清晨，工农革命军冒雨奔袭，在当地工农群众配合下，一举攻克县城。砸开牢房，救出被押的共产党员和革命群众一百多人；打开县政府粮仓，将粮食分发给贫苦群众。这是从文家市南下后攻下的第一个县城，使连连受挫的工农革命军指战员又兴奋起来。
这时，起义军领导层内部发生了严重的问题。担任工农革命军第一师师长的余洒度，原来并不归湖南省委领导，也没有把毛泽东任书记的湖南省委前敌委员会真正放在眼里。前委从安源通知他率第一团到铜鼓和第三团会合进攻浏阳时，他没有理睬，却自行下令进攻平江，遭受严重损失。以后，只是“因情形不明，不得已，乃将部队回头，跟着三团退”(25)。到文家市后，他又主张经浏阳进攻长沙，同毛泽东发生严重争执，但原来是他上级而又坚决支持前委的总指挥卢德铭已回部队，对他还有约束作用。卢德铭牺牲后，他对前委领导不尊重的态度便越来越明显起来。进莲花县城后，毛泽东去参加他召集的军事会议，得知他警惕性不高，将抓获的县保安队长放走，严厉地批评他：县保安队离城里只有几公里，我们这些人的生命都交在你手上了，你还开什么会？余洒度不但不接受批评，反而轻蔑地说：“什么！你怕死吗？我可以担保，你若死了，我抵你的命。”工农革命军从莲花开拔，朝永新方向前进，因为天色尚早，毛泽东提议再往前走十里后宿营。余洒度私下又十分不满地说：“我当什么师长，连十里路的指挥权都没有了。”
行军途中十分艰苦。毛泽东的脚被草鞋绳擦破，步履艰难。战士们临时捆了一副竹竿担架，要抬他走，他坚决不肯。同他一起行军的谭希林回忆道：“他拒绝说，大家走我也走，大家休息我也休息，我走不赢就慢慢跟着走。他忍着疼痛，一边走一边同战士们亲切交谈。毛泽东同志这种艰苦奋斗的精神，使我们非常感动。”这使他同战士们的关系十分融洽。
当时的局势依然是严峻的。起义军转兵南下以来，一路艰苦战斗，指挥员牺牲，伤员增加；连续行军，长途跋涉，有些人因为怕艰苦不辞而别；疟疾流行，病员增多，一些人掉了队，少数伤病员因缺医短药死在路旁。一些长官还存在打骂士兵的旧军队习气，党组织也不健全。在这支队伍里行进的赖毅回忆说：“那时，逃跑变成了公开的事，投机分子竟然互相询问：‘你走不走？’‘你准备往哪儿去？’这真是一次严重的考验。”(26)这些问题不解决，部队的战斗力就无法保持，很难继续前进。
起义军就是在这种情况下来到三湾的。九月二十九日，部队翻过山口，来到永新县三湾村宿营。这里群山环抱，追敌已被摆脱，又没有地方反动武装，比较安全。部队在村里住了五天。这是工农革命军自秋收起义以来第一次得到从容休整的机会。进村的当晚，毛泽东在“泰和祥”杂货铺召开中共前敌委员会扩大会议，讨论部队现状及其解决的措施，决定对部队实行整顿和改编，这就是著名的三湾改编。
三湾改编的主要内容是：第一，把已经不足一千人的部队，缩编为一个团，称工农革命军第一军第一师第一团，团长由陈浩担任，实际上取消了余洒度对军队的指挥权（而余洒度这时对起义已因悲观失望而灰心丧气了）；下辖一、三两个营，还有特务连、卫生队、军官队、辎重队各一个，共有七百多支枪；改编时，毛泽东宣布愿留则留，愿走的发给路费，将来愿意回来还欢迎。第二，在部队内部实行民主制度，官兵平等，待遇一样，规定官长不准打骂士兵，士兵有开会说话自由，连以上建立士兵委员会。士兵委员会有很大的权力，参加对部队的行政管理和经济管理，官长要受它的监督。第三，全军由党的前敌委员会统一领导。各级部队分别建立党的组织：班排设小组，支部建立在连队上，营、团建立党委；连以上设党代表，由同级党组织的书记担任。部队的一切重大问题，都必须经党组织集体讨论决定。这三项措施开始改变