1934年秋，红七军团在中央红军实施战略转移前，奉命组成中国工农红军北上抗日先遣支队，提前到外线作战。在转战三个多月的时间，红七军团经过福建、浙江等地，部队从出发的6千多人，到现在只剩下3千多人，现在转战到浙江与安徽的交界处。
在这里他们与红十军会合，由于红七军团是由当时老红十军外调出后，留下的部队组建，所以说红七军团与红十军是根起同源，他们的相聚又多了几分亲切感。短暂的欢庆之后，两支部队开始了合编。
根据中央指示，1934年11月4日红七军团与红十军合编为中国工农红军第十军团。军团长为刘畴西，政委为乐少华，军团参谋长为粟裕，军团政治部主任为刘英。下辖十九、二十、二十一三个师：十九师为原7军团改编，师长为寻淮洲，政委为聂洪钧，参谋长为王如痴，政治部主任为刘英；二十师由红十军改编，师长、政委由刘畴西、乐少华兼任；二十一师也是由红十军改编，师长为胡天桃。
全军改编后由方志敏、刘畴西、乐少华、聂洪钧、刘英五人组成军政委员会，主席为方志敏。此次合编应当是一次胜利的合编，但很快合编的队伍中就出现了很多问题，以至于事后朱老总曾痛心地评价红十军团道：“不编不散，一编就散”。
红十军团的悲剧是从项英的一封电报开始，当时19师已经在师长寻淮洲的带领下率先进行突围，寻淮洲是跟随毛主席在井冈山成长的红军干部，他作战灵活机动。在此次突围过程中，他先向南经过江西上饶，然后迅速向东突破了国民党在玉山建立的封锁线，这样一举调动了国民党的防备部队。寻淮洲在部队被追击的过程中，一路沿新安江，向杭州逼近，调动敌人之后，又转道向北。在二十多天的时间里，寻淮洲来回穿插，扰乱了国民党的封锁线。
就在19师出动的第二天，项英的电报发到了红十军团，要求红十军团离开已经创建的闽浙赣苏区，集中主力前往安徽、浙江境内，争取在主动中消灭敌人，然后创建皖浙苏区。项英的这个电报把红十军团推向了危险境地，为后来红十军团覆灭埋下了伏笔。
红十军团领导按照项英的指示，率领剩下的二十、二十一北上，在黄山东南的汤口地区与寻淮洲率领的十九师会合。之后军团领导决定消灭尾随追击的国民党补充第一旅，伏击地点选择在乌泥关至谭家桥段。
让红十军团没有想到的是，补充第一旅，虽然名字听上去好像杂牌部队，其实是一支蒋介石的嫡系部队，旅长是后来鼎鼎大名的王耀武，该旅1933年冬由保定编练处的三个补充团改编，兵力将近7000人，该旅装备好，干部多是军校毕业生，训练有素，士兵以北方人为多，战斗力相当强。
此战从人员数量上，红十军团7千余人，补充第一旅也是7千人，数量相当，但是装备全完成不同。而指挥此战的刘畴西又缺乏实战经验，在实际部署中他将主攻的任务分配给了原属于赣北红军的二十师和二十一师，而将战斗力最强的十九师放在侧后，作为包抄侧翼使用。
战斗开始，担任主攻的两个师因为缺乏野战经验，在伏击地域过分紧张，提前开火，结果在敌人还没有完全进入伏击地域就被察觉了，敌人立即开始抢占路边的高地，整个伏击战斗被迫提前，伏击战被打成了遭遇战。
王耀武虽然暂时处于被动地位，但他在很短时间内便判明了战场势态。看出红二十师战斗力并不强，所据阵地又是控制战场的制高点，王耀武便首先集中迫击炮和重机枪对其进行火力压制，同时向高地发起猛攻。
红二十师以前没打过这样硬碰硬的阵地战，一时慌乱起来。王耀武找准弱点后，便不断增调兵力向这个点进行突破，最终红二十师的阵地被撕开了一道口子。随着补充第一旅的官兵不断涌入，乌泥关及谭家桥高地尽被王耀武所夺，战场主动权完全易手。
离得较远的寻淮洲也看到乌泥关被王耀武占领，他亲自带领19师发起反攻，想夺回乌泥关高地。在寻淮洲的决死一战的精神下，红军势不可挡，冲上了上头，但是在枪林弹雨中，寻淮洲腹部中弹，鲜血喷涌，通讯员急忙将他背离战场。
红十军团主要阵地大部丧失，红军被迫撤退。寻淮洲因失血过多牺牲，年仅22岁。
此战一败，红军无法在皖南立，被迫在黄山周边十几个县的范围内与国民党兜圈子，他们围绕黄山这座山峰转了许久，靠兜圈子避敌，逢敌必战，逢战必退，部队战斗意志力大大削弱。
1934年12月20日，军团领导方志敏最终决定，全军撤回闽浙赣苏区，由粟裕与方志敏在前方率领先头部队行动。从红十军团所处的位置，他们到闽浙赣苏区不过两百多里路，正常情况下，急行军两天即可到达。但是国民党军在前往苏区的路上设置了十几道封锁线，而且地域狭小，无法展开大兵团作战。
1935年1月中旬，红十军团到达杨林，由杨林向南越过南华山，就到达了化婺德苏区，这是闽浙赣苏区北面的一个外围小苏区，方圆约50公里，那里仍有游击队活动。
1月16日，粟裕向派人刘畴西建议，全军应加速通过南华山，到达化婺德苏区后再休整隐蔽，但刘畴西顾虑主力部队过于疲劳，下令宿营休息一夜，天亮再出发。粟裕坚决反对，他建议部队今晚必须通过封锁线，否则将会有非常大的危险。
方志敏同意粟裕的意见，并和粟裕一起率部先行。他们一起的主要是军团机关、后勤人员以及伤病员，加上缺乏弹药的迫击炮连、重机枪连，总共800余人。之后，方志敏担心刘畴西行动犹豫，决心下来等主力部队，让粟裕带领部队先走。
临近夜晚，粟裕带领800人的部队，消失在皖南的暮色之中。从敌人包围圈缝隙中突围的粟裕，在前方等了足足七天，没有见到一个来人，七天之后，粟裕从一台国民党缴获的电台中得知：“国民党在怀玉山地区的清剿，已经基本结束。”听到这个消息的粟裕，内心极为痛苦，但是他继续战斗，后来建立浙西南游击区，任挺进师师长。
方志敏等到了刘畴西的主力部队，但是他没能劝动刘畴西连夜赶路，当第二天早上睁开眼睛的时候，国民党部队的14个团已经连夜赶到，将红十军团主力紧紧包围在怀玉山区。红十军团主力这时仅剩2000余人，在7倍于己的敌军围困下，已是弹尽粮绝，基本失去了强行突围的能力。
1935年1月27日，刘畴西被捕，两天之后，方志敏被捕，至此成立两个多月的红十军团覆灭。
敌人给方志敏定上了十斤重的铁镣，让他从玉怀善走到南昌，在这一路刘畴西与方志敏任国民党的威逼利诱，坚贞不屈。1935年8月6日，方志敏与刘畴西被一起残忍的杀害于南昌城外的一个水井边上。