7月1日，中央军委代主席项英下达命令，以红三军团和红十九师组成东方军，并任命彭德怀兼司令员，滕代远兼政委，邓萍兼参谋长。2日，部队在乐安县大湖萍举行东征誓师大会，彭德怀在大会上讲话，号召“把红旗插到福建去，开辟新的根据地”。随后部队移至广昌头陂地区集结。
东征期间邓萍协助彭德怀参与了泉止、连城、朋口战斗的指挥，参加了围攻将乐、顺昌、南平的作战运筹，为歼敌有生力量和发展革命根据地立下了显赫战功。
9月，蒋介石以北路军对黎川发动进攻为导线，开始了对中央苏区的第五次“围剿”。中共中央革命军事委员会决定，红一方面军应即结束东方战线的作战，东方军应向泰宁集中，准备出西北迎敌。
此时邓萍仍任红三军团参谋长兼第五军军长，面对国民党百万大军，进行了英勇的第五次反“围剿”斗争，参与各次重大战役战斗的指挥。但是当时中共临时中央实行“左倾”战略指导，竭力推行冒险主义的“进攻路线”，反对红军进行必要的和充分的反“围剿”准备，结果使红军在反“围剿”一开始，就陷入仓促应战的被动地位;虽经广大指战员英勇顽强的战斗，予敌以很大杀伤，但由于战略指导的错误，部队也遭受重大伤亡。当进攻遭到严重挫折时，又实行消极防御的战略，使红军步步后退，被动挨打，损失严重，中央革命根据地缩小到只剩几个县，最后被迫突围，离开根据地。
邓萍目堵和经历了这一切，痛心疾首。
1934年10月10日，中共临时中央和中央军委率领红一方面军主力5个军团和军委纵队共86859人，从江西瑞金和福建的长廷古城等地出发，开始长征。