一个月后，也就是1931年7月，蒋介石调集30万大军，发动对江西中央苏区的第三次围剿。这次大围剿，首先国民党出动的兵力远远高于前两次，而且红军在作战中几乎被层层包围，毛泽东指挥红军从国军阵线不足20公里的隙缝，像泥鳅一样悄悄穿越过去，国军竟毫无察觉；之后以逸待劳，展开大反攻。

国民政府军事委员会委员长蒋介石亲自任“围剿军总司令”，何应钦为“前线总司令”，并且聘请了英国、日本、德国的军事顾问。这次围剿，蒋介石采取的方针是：“长驱直入，首先消灭红军主力，摧垮苏区，然后进行深入清剿”。具体部署是：分为左翼、右翼两个总进攻方向；何应钦兼任“左翼集团军总司令”，陈铭枢为“右翼集团军总司令”。左翼军为：第一路进击军、第二路进击军、第三军团、第四军团，从南城地区向中央苏区中心进攻，寻找红军主力决战；右翼军为第一军团、第二军团、第三路进击军，从吉安、永丰、乐安方向深入苏区，实行进剿。驻扎在南昌、吉安、樟树等地机场的空军第一、三、四、五、七队，支援左右翼集团军作战。红一方面军仍然是只有两个军团：红一军团、红三军团，总共三万多人。红军总前委仍采取“诱敌深入”的战略，一部分兵力在游击队、赤卫队、地方武装的配合下，阻缓国军的前进；主力在7月10前后，从福建西部出发，绕道行军千里，回师到江西南部兴国地区，准备反攻。

战局开始时，蒋介石误认为在宜黄、南丰的红军第九师和第十二师是红一方面军主力，下令进攻，扑了个空。7月1日起，左翼集团军从南城出发，进占黎川、樟村、康都等地，继续向苏区推进。右翼集团军从吉安、吉水、乐安、宜黄等地区出动，向富田、东固、宁都等地开进。红军的主要军事行动是集中，红三军团、红四军主力、红十二军回到苏区腹地后，与红三军主力、红三十五军、红七军、红二十军军部等部队会合。在这期间，苏区中央局向根据地各组织、群众发出动员，地方武装、赤卫军、少先队支援和配合主力红军作战，阻击和袭扰敌军。根据地人民群众则进行坚壁清野，把粮食藏起来，让深入苏区的的国民党饥饿交困，士气大减。

国军进入苏区屡次寻找红军主力决战，可找不到红军。到7月末，蒋介石才知红军主力在兴国地区，判断红军将西渡赣江；于是国军主力向兴国急进，想把红军在赣江东岸消灭。此时，红军主力确实在兴国高兴圩一带；7月31日，红一方面军总部得知国军主力正向兴国开进，其后方富田、头陂、新安一带仅有3个团防守，富田往东的后方联络线上，兵力也十分薄弱。跟据这些情况，毛泽东、朱德决定“避敌主力、打其虚弱”：红军主力秘密北移，首先突破富田一点，然后从西向东，扫荡国军后方联络线，让国军主力置于无用之地，等敌人发觉回头时，再乘其疲惫，打击敌人中的可打者。当天晚上，红军主力按计划向富田开进，先头部队到了富田附近时，发现国军第二路进击军两个主力师已到了富田。毛泽东、朱德改变原计划，率主力返回兴国高兴圩地区，另寻战机。

当时红军主力在根据地西部，可以说，是被包围在西边：西面是滔滔赣江，南面、北面、东面，有国军9个师逼近；形势对红军很不利。但毛泽东发现，开进到白石地区的国军第一军团，开进到兴国地区第一路进击军、第四军团，开进到富田地区的第二路进击军，都战斗力很强。毛泽东、朱德决定：以红三十五军等部假装红军主力，将以上国军往万安、良口，白石、崇贤牵引牵制；红一方面军主力向东逃脱，跳出包围，去歼灭莲塘地区的国军第三路进击军。行动正式开始，为掩护主力红军秘密东进，红军以一部分兵力边打边撤，将国军主力吸引到兴国以西和西北地区；红军主力于8月5日晚从兴国、崇贤两地国军防线中20公里的间隙中秘密钻了过去，6日中午，前进到莲塘、官田地区，隐蔽起来。

蒋介石对红军的这一行动没有察觉，包围圈内，第一路进击军、第二路进击军在红三十五军等部牵引下，正扑向赣江。国军第三路进击军分两路向莲塘地区前进；8月6日下午，第三路进击军的一个先头旅，开进到莲塘附近，毛泽东、朱德当机决定，集中兵力歼灭该旅，而后消灭第三路进击军。当天晚上部署行动，于8月7日拂晓突然攻击，战斗到上午9时，全歼该旅。莲塘战斗后，红军主力乘胜向良村急进，途中遭遇去援助莲塘的国军一六〇旅，红军歼灭其一个团，余部逃往良村。红军尾随追击，攻入良村，歼灭了国军撤回良村的五十四师等。良村战斗后，毛泽东让红三军佯攻龙冈，然后率红军主力东进，围歼在黄陂的国军第八师。8月11日早晨，红军开进到黄陂附近，中午发起攻击，歼灭第八师2个团。下午15点，第八师余部突围，红军追击，又歼灭2个团。随后，红军主力转移到山区休整。经过莲塘、良村、黄陂三次战斗，红军已从被动转为主动。

到此时，蒋介石才知红军主力早已转移到东边；于是命令第一路进击军、第二路进击军掉头向东，协同广昌的国军第十师，围歼红军。到8月12日至15日，大包围了红军。面对包围，毛泽东、朱德用老方法：红十二军往乐安佯动，假装成主力，将国军主力牵引过去；8月16日晚，红军主力2万多人，利用夜幕，在国军包围线不足10公里的间隙中，又秘密穿了过去，跳出包围圈，从根据地东部转移到西部。

红一方面军与苏区中央局、中革军委会合；在根据地东部的红十二军大张旗鼓，往东北方向行动，并以一部分兵力攻占乐安县城。蒋介石误以为红十二军是红一方面军主力，命令第一路进击军、第二路进击军追击红十二军。红十二军用灵活机动的战术，将国军主力拖了半个多月，掩护了红一方面军主力西移与休整。到了8月底，蒋介石才发现红军主力转移到了西边，红十二军不是红军主力。遂下令再掉头西进，红军已休整半个月。毛泽东、朱德则继续西移，以进一步调动和疲惫国军。

国军在中央苏区来回奔波两个月，三个师遭到歼灭，其余部队也受到群众、地方武装的袭扰，士气低落。红军三战三捷，又有充分的休整，士气旺盛。而此时，广东李济深、广西李宗仁白崇禧乘蒋介石中央军深陷江西战场，向湖南进军，和蒋介石抢地盘；蒋介石只得下令结束围剿，实行总退却，红军追击。1931年9月6日晚，红军得知兴国地区的国军正向北撤退；毛泽东、朱德决定将国军此部队歼灭。令红三军、第五师阻住敌人退路，其他红军负责进攻和牵制。9月7日拂晓，国军第四军团独立旅、北撤时，在老营盘附近被红军包围。战斗到下午14点，全歼该旅。在此同时，红三军团、红四军、红三十五军向高兴圩的国军第六十师、六十一师发起进攻，激战至9月8日，国军伤亡2000多人，战斗形成对峙；红军主动撤出战斗。9月13日，红军主力追击向吉安撤退的国军第四军团和五十二师；9月15日追到，在方石岭将五十二师和第四军团一部包围。从早晨战斗到上午，将其全歼。其他各路国军，纷纷撤出苏区。

红军终于粉碎了国民党军对江西苏区的第三次围剿。歼灭敌人3万多人，俘虏1.8万人，缴枪1.5万多支，机枪175挺，迫击炮55门，电台6部。红军方面，牺牲的将领有黄公略军长、曾士莪师长、邹平师长。此次大战，除了战役的胜利外；还有就是基本形成了红军的作战原则，这对以后的作战有重要意义。