1933年10月28日，中革军委决定，由红军第三师、第十四师等部组成红一方面军第九军团，罗炳辉任军团长，蔡树藩任政治委员，共一万余人。 长征途中，红九军团经常担负着迷惑敌人、牵制敌人、掩护主力红军的重要任务。湘江战役中，红九军团损失严重，到1935年2月，仅剩下直属的3个营约1500人。
在四渡赤水战役之第四次渡过赤水河的行动中，红九军团奉命在乌江以北地区掩护中央红军主力南渡乌江，有力地策应了中央红军主力。此后，红九军团继续孤军行动，经千里行军，到达了金沙江边，并于1934年5月5日在东川树桔渡渡过金沙江。接着顺利通过四川境内的彝民区，通过小凉山，进抵西昌城西郊区，与红一军团会师。
6月3日，军委电令红九军团迅速以一部东进占领天全，接应在汉源北上被敌大军堵击的红五军团。是日，政委何长工留守泸定，七团及工兵连开始建筑东岸桥头工事，并将桥上木板撤除，阻止由康定前来之西康刘文辉部进行。军团长罗炳辉率领三师主力东进抢占天全，次日，刘文辉之第六混成旅两个团约6000人，进到大渡河西岸，占领北面高地向泸定城内炮击。红九军团之七团在河东沿岸展开还击，隔河战斗，异常激烈，至黄昏时分准备撤出泸定桥，向天全撤退。
这时，红九军团作为中央红军后卫坚守泸定桥也已一周，国民党中央军薛岳、周浑元、吴奇伟已追抵安顺场、汉源一线。如何既挡住大渡河对岸的敌军，又不至于给人民生活带来严重困难，是炸毁桥还是破坏桥？红九军团为此召开了一次军团党委扩大会议，决定一面有限度地破桥，一面迂回天全。红九军团将13根铁索链，每隔一根锯掉一根，还剩6根。这样敌军的重武器无法通行，每天只能开进一个营的兵力，加之红军后卫的阻击，敌军追击速度大大减缓。
红九军团一部在防守泸定时，罗炳辉率军团主力翻越两千多米的高山，悄悄插到天全河北岸敌人背后。6月5日，攻克天全县城，守敌两个团逃往雅安。红九军团夺取天全，又一次使红军主力顺利通过天全。在胜利突破天全河以后，军委再次传令嘉奖红九军团。朱德、周恩来特地以鸡丝面宴请红九军团领导，称赞红九军团不愧为“战略轻骑”。
1935年6月7日，红九军团由天全出发，进抵十八道水，一路追残敌至始阳镇飞仙关铁索桥。这天，军团接到军委布置的一项“秘密任务”---从芦山挺进至川西之蒲江、邛崃、大邑，与该地区红九十四军会合。6月8日，中央红军突破国民党军在芦山、宝兴防线，进抵夹金山脚下，准备翻越夹金山。迷惑敌军的部署就是让九军团再次伪装大部队向东牵川军，“九军团为右翼支队，经芦山东北迂回大邑、懋功之间，然后到达懋功”。并令“九军团应即由天全开向飞仙关，接替一军团一个团向飞仙关、雅州佯动的任务，并切实警戒雅州之敌”。
为牵制迷惑敌人，红九军团遂向成都平原西部的蒲江、邛崃、大邑挺进，并与川军一部展开激战，于10日挺进到邛崃双柳坪，距成都仅180里。12日晚，接军委万万火急电报，获知红一军团前卫团与红四方面军第九军一部在夹金山下会合的消息。军委命令：红九军团停止东进，立即北上，随驻宝兴之红五军团跟进，前往达维与红四方面军会合联欢。
13日，迎战大邑、邛崃前来之敌。拂晓，部队大大川场西边草坪集合，行将出发时，从邛崃、大邑方向赶到的川军三个团与军团警戒营接火。罗炳辉即命令九团迅速占领大川场东面的小高地，抵抗敌军的进攻，掩护部队向西北方向的大山前进。川军派飞机前来轰炸助战，九团与敌激战3小时后，随军团主力在激烈的炮声中向西北方向前进，连续翻越邛崃山、虹桥山、巴郎山脉南段的大高山，摆脱了川军的追扰。6月16日，罗炳辉率红九军团翻越邛崃山、虹桥山、巴郎山。17日，翻过夹金山抵达达维，次日抵达懋功县城，汇入中央红军与红四方面军会师的洪流之中。
7月21日，中共中央在芦花召开政治局会议，决定组建前敌总指挥部，红一方面军的一、三、五、九军团依次改为第一、第三、第五、第三十二军，第三十二军以罗炳辉任军长，何长工任政委，郭天民任参谋长，黄火青任政治部主任。8月3日，中革军委决定将一、四方面军混合编组，组成左、右路军，红三十二军在左路军中。9月13日，张国焘在阿坝召开川康省委及红军中的党的活动分子会议，决定南下，红三十二军也在南下部队之中。
10月21日，红三十二军奉命南进，进抵卓克基。28日攻占绥靖。11月6日，向懋功前进。12日占领夹金山南麓的金汤镇。13日，挺进到天全飞大岗山，与敌展开激战，并与红四军合力占领天全县城。南下红军围攻名山，红三十二军奉命向名山至洪雅的大路突击，吸引邛崃方向的援敌出动，相机加入名山东北重镇的百丈之战。21日，红三十二军一部发动对蒲江攻击，严重威胁到川军与中央军于百丈关地区左侧的防线，极大地引发国民党当局的恐慌。11月22日，红三十二军撤出蒲江的战斗，25日占领荥经，以分散敌人的注意力，牵制敌人的兵力。12月14日，进驻天全县城。
红四方面军南下在百丈关失利后，1936年2月，制定《康道炉战役计划》，全军向西康省北部的道孚、炉霍、甘孜进军。途中，罗炳辉率部会同红三十军八十八师在天全一带与中央军薛岳集团18个团激战8天，掩护主力转移。随即，第三次翻越夹金山，接着翻越海拔5000多米的党岭山，跟进到道孚、炉霍一带。
4月下旬，红二、六军团在任弼时、贺龙等人率领下渡过金沙江北上，过中甸（今香格里拉）后分两路向甘孜挺进。4月27日，朱德电令红三十二军西出理化，南下稻城，迎接红二、六军团。红三十二军由道孚南下占领雅江，阻止敌李抱冰部南进，保障红二、六军团北上道路翼侧的安全。6月3日，红三十二军与红六军团在理化以南的甲洼会师。
6月30日，贺龙、任弼时、关向应等领导的红二军团抵达甘孜以西的绒坝岔，与红三十军一部会师。7月2日，红二、六军团领导人齐聚甘孜，与红四方面军总部会师。5日，中革军委命令，以红二、六军团、红三十二军组成红二方面军。这时，红三十二军的军首长分别是：军长罗炳辉、政治委员袁任远、参谋长郭鹏、政治部主任李干辉。
红二、四方面军会师后，即分为左、中、右三个纵队，分别于7月3日、2日、10日从甘孜、炉霍、绥靖地区出发，向甘南前进。红二方面军编入左纵队，二、六军团向西固、礼县前进，红三十二军担任后卫，在总部后面跟进。7月6日，红三十二军从甘孜出发开始北上，向茫茫大草地开进。这是红三十二军第三次过草地了。
7月26日，贺龙、任弼时、关向应率领的红二军（即原红二军团）到达阿坝，与红六军（即原红六军团）和红三十二军会合。随后，从阿坝出发，经贾诺、箭步塘、噶曲河、色即塘，于8月7日到达包座与红四方面军总部会合。9月1日，红二方面军总指挥部到达甘肃岷县哈达铺，随即，红三十二军向礼县、成县、徽县、两当、略阳地区发展。10月9日，红四方面军与红一方面军在会宁会师。22日，红一、二方面军在静宁县将台堡会师，随着红军三大主力完成会师，震惊世界的伟大长征胜利结束。