一、攻取莲花县县城
工农革命军离开文家市以后，为了甩脱敌人的追击堵截，沿着湘赣两省边界，跋山涉水，打算经萍乡向莲花县进发。到达上栗市，毛主席派人前去侦察，了解到萍乡驻有敌人重兵，因而命令部队绕道沪溪。
不料从沪溪出发后，遭到敌人的伏击，受到挫折。秋收起义总指挥卢德铭为了掩护部队撤退，亲自率部分队伍阻击，在战斗中英勇牺牲。
9月24日晚，秋收起义部队进入莲花县的甘家村。当地党员和农会干部带领群众欢天喜地地迎接毛主席带来的部队。
原来，敌人到处宣称，秋收起义部队已被他们全部消灭。
毛主席向当地党的干部和群众调查了莲花县的党组织和农民武装力量的情况，蛮有把握地说：“我们来打一个胜仗，证明秋收起义部队的存在，粉碎敌人的阴谋宣传。”
毛主席表扬了9月18日农民自卫军攻打县城的英勇行为，高度评价了他们的革命精神。群众纷纷要求营救被捕的农民自卫军战士。
毛主席向当地党员和群众进一步了解莲花县县城敌人守军的虚实，得知县城没有国民党正规军，只有大土豪李成荫的保安团驻守。
“好！”毛主席当机立断，宣布“明天打莲花县城”。
当天晚上，毛主席就派人前去侦察，详细了解莲花县城敌人的兵力和布防情况；同时召开部队干部和地方党组织负责人会议，亲自部署攻打莲花县县城的行动计划。
25日清晨，在甘家村河滩上，工农革命军和当地农民自卫军，在毛主席指挥下，一举攻克了莲花县城。守城的保安队多人，全部被缴了枪。部队进城后，捣毁了国民党县党部和县公署，砸开监狱，放出了被关押的共产党员和革命群众100多人。打开了积谷仓，把粮食分给了贫苦农民。攻克莲花县县城的胜利，粉碎了敌人散布的工农革命军被消灭的谣言。
二、三湾改编
毛主席不主张占据县城，以免遭到强大敌人的围攻。攻克县城后，他命令部队立即离开莲花县城，于29日到达永新县的三湾村。这里是九龙山区的一个山坳，是“鸡叫听两省”的边界地区。全村有50多户人家。由于历年来深受新旧军阀、兵匪之害，人们听说来了一支从未见过的大部队，大都不敢留在家里。
部队进村时，只见住户和店铺都大门紧闭，村子里空荡荡不见人影。毛主席马上集合部队讲话，强调要主动搞好群众关系，开展宣传活动。部队立即派人到山里去喊话，宣传党的政策，并找在家的老百姓谈心，帮助他们挑水、打柴、春米、推磨。这样一来，躲避出去的群众很快就都回来了。
部队自从起义以来，跋山涉水，长途行军，战斗频繁，几经失利，加之生活艰苦，疾病流行，严峻的战斗生活考验着每一个革命者。大多数革命战士坚定乐观，拖不垮，打不散。但也有投机革命的旧军官和动摇不定的知识分子看不清革命前途，散布悲观情绪，有人甚至开了小差。
秋收起义部队踏上进军井冈山的征程，实行战略转移途中，甚至部队出发之前，都有官兵悄然离去。原本3 000人的队伍，一下子减到1 500余人。
为了提高战斗力，建设新型的革命军队，毛主席连夜在一家小杂货店里召开了前敌委员会会议，总结了1925-1927年大革命中党领导武装斗争的经验教训，分析了部队的政治思想情况，提出改编工农革命军的计划。于是，在毛主席领导下，部队进行了有名的三湾改编。
首先改编了军队组织。由于部队严重减员，到达三湾时已经不足1 000人。有的团、营，枪多人少，官多兵少；有的甚至有官无兵，不利于作战。于是将原来一个师缩编为一个团，定名为工农革命军第一军第一师第一团。原来的第一团编为第一营，第三团编为第三营，第二团因兵员锐减，编为特务连。全团共两营7个连。整编后多余的军官，编为一个军官队；自愿离开部队的，就开具证明，让他们到地方工作。伤病员人数较多，为了行军作战的方便，和医务人员编为一个卫生队。
接着，加强了党的建设。毛主席认为要使工农革命军具有坚强的战斗力，必须保证党对军队的绝对领导，在整编中提出了把支部建在连上的重要措施。起义部队原来一个团只设一个党支部。此时，毛主席决定在连队建立党支部，班排设党小组，连以上各级设党代表，营、团设党委；规定重大的问题要经过党委讨论决定；全军各级党组织由前敌委员会统一领导。这样就在军队中从上到下建立和健全了党的各级组织，确立了党对军队的绝对领导。
为了清除从旧军队中沿袭下来的腐败制度和一切不良的习气，毛主席决定在军队内部实行民主制度，实行官兵一致的原则。宣布干部战士在政治上平等，干部不准打骂战士，废除繁琐礼节，战士有开会说话权利。在连以上各级建立了士兵委员会，作为党的助手，协助党做政治工作和群众工作。士兵委员会是在部队中实行民主集中制的一个组织形式，对改造军队起了积极的作用。
同时，实行经济公开，由战士管理伙食。官兵待遇完全平等，也是建立部队民主制度的重要措施。起义前，军官每顿饭都是四菜一汤，和普通战士的待遇悬殊较大。三湾改编后，干部战士吃一样的饭菜，穿一样的衣服。这一改革，进一步密切了官兵关系。
三湾改编是在激烈的斗争中进行的。
余洒度、苏先骏等少数投机革命的军官，害怕同战士过同样的艰苦生活，留恋旧军队中的“三金”(金牙齿、金戒指、金边眼镜)、“五皮”(皮鞭、皮武装带、皮挎包、皮靴、皮绑带)、四菜一汤的特殊生活待遇，在整编中散布怀疑悲观情绪，诬蔑向农村进军是“错误的”，胡说“这条道路走不通”。在整编会上，余洒度大泼冷水，唉声叹气，暴露了投机革命的旧军官本相。
针对余洒度的悲观失望情绪，毛主席在整编会上，坚定地对大家说：“敌人在我们后面放冷枪，这有什么了不起！贺龙同志两把菜刀闹革命，现在当军长，带了一个军。我们现在还不止两把菜刀，我们有两营人，还怕干不起来吗？你们都是起义出来的，一个可以当敌人十个，十个可以当他一百。我们现在有这样几百人的队伍，还怕什么？”他充满信心地说，“没有挫折和失败，就不会有成功。”
毛主席的话，给了余洒度当头一棒，对全体干部战士是极大的鼓舞。大家兴奋地议论说：“有毛委员领导，我们还怕什么！”部队的信心坚定了，革命干劲更足了。
毛主席除了改编部队，还抓紧时间组织部队做群众工作。广大指战员深入群众，访贫问苦，发动群众起来打土豪，分田地，闹革命。三湾群众懂得了工农革命军是贫苦人民的军队，很快就和部队建立了深厚的感情。许多农民主动下门板，送稻草给战士们打铺睡觉。有的农民给部队送信，作交通，勇敢地起来革命。