松毛岭是中央苏区东部的最后一道屏障。温坊战斗之后，因兴国战事告急，红一军团奉命开赴江西增援，红九军团和红二十四师仍留守松毛岭一线。这时，临时中央已经在秘密进行主力红军战略转移的准备工作。为延阻国民党东路军对长汀、瑞金的推进时间，一场空前激烈的松毛岭战斗在紧张地准备着。

1934年9月23日7时，松毛岭保卫战打响，敌东路军第三十六师等3个师向红军主要地段上的阵地发起进攻，数小时内就发射了榴弹炮、山炮及迫击炮弹几千发。随之，从南昌派来的几十架敌机轮番轰炸，鏖战整日，红军扼守的阵地巍然屹立。入夜，红军战士们加紧补修工事。此时，红二十四师奉命暂归红九军团指挥，也加入保卫松毛岭战斗，担任右侧防线。

9月25日，松毛岭战斗仍在激烈进行，形势日益严重，双方为了争夺一个山头，不惜付出巨大代价进行拼搏，战局形成对峙状态。

9月28日，中革军委命令红九军团撤出战斗，转移到钟屋村（现中复村）一带待命。阵地由红二十四师接替。这天，福建军区从长汀濯田送来经过4个月集训的新战士1600人，补充到红九军团。

9月29日晨，敌军向松毛岭突然又发起猛烈进攻，红二十四师、工人师与敌军决战至下午2时许，左侧唐古垴高地陷落。红九军团七、八两团奉命重新投入战斗，晚上趁敌立足未稳组织反击，夺回唐古垴760高地。此战歼敌百余人，红军也伤亡百人。深夜，红九军团两个团又撤出松毛岭。至此，松毛岭保卫战已整整打了7天7夜。

据载，是役双方死亡枕藉，尸遍山野，战事之剧，前所未有。

9月30日上午，红九军团兵分两路从钟屋村（现中复村）出发，经汀州、瑞金，踏上二万五千里长征。