1931年11月7日，第一次全国工农兵代表大会在江西瑞金召开，成立了中华苏维埃共和国临时中央政府，毛泽东当选临时中央政府主席，张国焘、项英当选为副主席，红四军亦扩大为红四方面军，徐向前任总指挥，陈昌浩任政委，下辖红四军、红二十五军，总兵力达3万人。

与此同时，蒋介石对江西苏区发动的第三次“围剿”失败后，又开始向鄂豫皖根据地调集军队，到11月红四方面军成立之时，鄂豫皖周围的国民党军队已达15个师之多。也就是从这个时候起，张国焘停止了“肃反”运动，开始调兵遣将准备迎敌。

从1931年11月到1932年6月，红四方面军在8个月的时间里，南下，北上，东突，西进，接连进行了黄安、商（城）潢（川）、苏家埠、潢（川）光（山）四大战役，先后歼敌6万余人，使蒋介石对鄂豫皖根据地的第三次“围剿”尚未正式展开便宣告失败。

这是鄂豫皖根据地的鼎盛时期，根据地面积扩大到4万多平方公里，县级革命政权发展到26个，红四方面军也发展到两个军6个师5个独立团，总兵力达4.5万余人，赤卫队也发展到20万人以上。苏区的蓬勃发展，使张国焘的威望达到了顶峰。

然而，此时的张国焘被胜利冲昏了头脑，认为国民党军队的战斗力没什么可怕的，轻敌思想开始膨胀，而中共中央的“左”倾军事进攻路线再次提出“包围武汉”的冒险主义计划，即要求红四方面军除以红二十五军留守巩固苏区外，主力向西开进，必要时重新进攻黄陂，威吓武汉，最终造成包围武汉的态势，张国焘、沈泽民全盘接受了中央的冒险计划。

而蒋介石在“剿共”连遭重创之后，于1932年6月29日亲赴武汉，调集其三分之一兵力，包括三分之二中央嫡系部队，总兵力达26个师又5个旅约30余万人，外加4个航空队，对鄂豫皖根据地压来。

在此情况下，红四方面军总部徐向前、陈昌浩等人认为，应停止外线进攻，全力准备粉碎敌人第四次“围剿”。但在夏店召开的中央分局会议上，张国焘仍然坚持执行中央的进攻路线，决定红军主力围攻麻城，夺取麻城，实现紧逼武汉的计划。

正所谓一招不慎，满盘皆输。由于麻城占有重要战略地位，是国民党长期占据的坚固城池，不仅有精锐部队把守，且做好坚守的充分准备，红军久攻不下，而主力部队被敌人吸住，敌人则乘机从容部署“围剿”，然后缩紧包围圈，从皖西向根据地进击。

当7月7日固守霍邱县城的红二十五军1000多名官兵几乎全军覆没的时候，红四方面军主力仍在麻城与敌人呈胶着状态。敌人从东、西、北三面向鄂豫皖根据地大举进攻，并于8月中旬开始总攻。

直到这时，张国焘才改变原进攻计划，命令红军主力放弃攻打麻城，迎接敌军主力，仓促开始了第四次反“围剿”的大规模战斗。但由于敌我力量悬殊，战局的发展对红四方面军越来越不利，最后被迫跳出根据地，暂时退到平汉路以西。

令张国焘没有想到的是，他原本希望在离鄂豫皖根据地不远的地方找到据点，以便打回鄂豫皖。不料，蒋介石发现红军西越平汉路，跳出包围圈后，立刻紧追不舍。在敌军的压迫下，红四方面军一面应付追兵，一面向西北连续急行军，离鄂豫皖根据地越来越远，最后只得放弃打回鄂豫皖的计划，经鄂陕边界漫川关，进入汉中，于12月下旬占领通江、南江、巴中，1933年2月正式成立了川陕省苏维埃政府，并取得反田颂尧三路围攻的胜利，使红四方面军在通南巴站稳了脚跟，在1934年初，又取得了反刘湘六路围攻的胜利。

川陕革命根据地的建设和发展，使共产党、红军受到根据地广大人民群众的拥护与赞誉，张国焘本人也名声大噪。