1935年7月21日，红5军团改称第5军，董振堂任军长，黄超任政治委员。8月，红5军编入左路军，随红四方面军主力行动。9月，红5军随红四方面军南下，部队遭受严重损失。
1936年10月，红一、红二、红四方面军会师后，红5军加入西路军进行西路军西征，转战于甘肃省河西走廊地区。
1937年1月中旬，红5军在高台县城同数倍于己的国民党军激战9昼夜，军长董振堂以下3000余人大部分牺牲。
【 在 zmren 的大作中提到: 】
: 红军开始长征后，红5军团辖第13、第34师，担任全军后卫
: 12月初，为掩护主力渡过湘江，担任后卫的第34师被阻于湘江东岸，师长陈树湘及全师指战员大部分牺牲。
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