1930年5月，彭雪枫由党组织派往湘鄂赣苏区任红五军五纵三大队政委，开始了戎马生涯。6月，平江扩编成立红三军团，改任红三军团八军一纵三大队政委。7月，红三军团首攻长沙，他率所部首登长沙城，为后续部队打开通路。撤出长沙时，湖南省行动委员会和军团政治部被围。已经突围的彭雪枫又率部向敌人反复冲锋，救出被围战友，受到彭德怀通报表彰。
长沙战首战告捷后，部队撤至平江长寿街整编，彭雪枫荣任红三军团第八军第六师政委。8月23日，彭雪枫率部随红三军团同毛泽东、朱德率领的红一军团在永和市会师，成立中国工农红军第一方面军。毛泽东任总政委，朱德任总司令。
这一年的8月上旬，红三军团红八军政委邓乾元企图分裂红军。为了维护刚刚组建的红一方面军的统一，彭雪枫经过认真思考，在五、八两军面临分裂的关键时刻，向毛泽东、朱德、彭德怀呈递报告，如实反映了邓乾元鼓动分裂的全部活动。红一方面军前委认为彭雪枫的报告至关重要，立即召开前委扩大会议，令执意坚持错误的邓乾元“脱离红军，交给特委训练”。从而避免了两军的无原则纠纷，为尔后红一方面军在毛泽东、朱德领导下开展土地革命战争奠定了坚实基础。毛泽东、朱德也因此而知道了彭雪枫这个名字。
1930年12月24日，红三军团在小布召开团以上干部会议，毛泽东到会讲话。彭雪枫首次见到仰慕已久的毛泽东。第二天，彭雪枫又参加了在小布召开的苏区军民歼敌誓师大会。毛泽东主持大会并亲撰大会对联：
敌进我退，敌驻我扰，敌疲我打，敌退我追，游击战里操胜算;大步进退，诱敌深入，集中兵力，各个击破，运动战中歼敌人。
会上，毛泽东作动员讲话，他那在军事上的独到见解、对敌情战情鞭辟入里的分析，使彭雪枫深受教诲，更加坚定了他跟着毛泽东革命到底，虽赴汤蹈火亦在所不辞的决心。
