随后在攻打漳州以及中央苏区第四、五次反“围剿”等历次战斗中都屡立战功，以勇猛顽强、善打硬仗恶仗著称。
1933年1月8日，该军团副军团长兼参谋长赵博生在金溪黄狮渡战役中英勇牺牲，中央人民政府为此将宁都县改为博生县，并在红都瑞金叶坪建博生堡以示纪念。
宁都至今还有赵博生烈士陵园及赵博生墓，原来的起义旧址成“宁都起义纪念馆”，收藏了有关红五军团的各种资料，宁都的博生路是目前该县最繁华的街道之一。
长征中，红五军团的行军序列一直在最后，主要负责抗击敌军追兵，掩护红军主力北上。
一路上，红五军团以顽强的阻击和悲壮的牺牲为自己赢得了声誉，“铁流后卫”成为红五军团的另一称呼。
红军队伍中流传着这样一句话：“红一军团打先锋，攻无不克；红五军团殿后，守无不固。”
在湘江血战和金沙江阻击战中，红五军团竭力阻击数倍于己的追兵，不顾自己时刻面临与主力失去联系，甚至全军覆灭的危险，击退并迟滞了国民党军队的行动，保证了红军主力和中央机关的安全，留下了许多可歌可泣的故事。
湘江战役中，为确保中央红军顺利渡过湘江，军团长董振堂临危受命，率部同蜂拥而至的敌人殊死激战，出色地完成了任务。
然而，负责殿后的红五军团三十四师，被敌军阻隔在湘江以东，陷入重重包围。
三十四师面对4个师的敌人孤军作战，6000多名官兵大部分壮烈牺牲，师长陈树湘在率部突围时腹部中弹。被俘后，他从腹部的伤口中拽出肠子绞断，壮烈牺牲，年仅29岁。
中央红军巧渡金沙江时，红五军团奉命在石板河阻击追兵。他们在崇山峻岭中与敌人奋战三昼夜，像一个“铁闸”一样，紧紧把十多万国民党“追剿”军堵在了仅有的一条道路上，保证了党中央的安全。
红军主力渡江后，红五军团交替掩护撤离了石板河，顺利渡过金沙江。
完成渡江后，他们凿沉了渡江的7条木船，对尾随而来的敌人关上了追击的大门。
1935年6月，红一、四方面军会师后，红五军团改称第五军，董振堂任军长。
1936年10月，他们编入西路军，渡黄河西征执行宁夏战役计划，参加了攻占山丹、临泽、高台等县城的战斗。
1937年1月12日，第五军在甘肃高台遭到十倍于己的国民党军包围进攻，全军将士在董振堂的指挥下誓死坚守高台，血战七天八夜，战至最后一人一弹，终于寡不敌众，董振堂及3800多名红军战士全部壮烈牺牲。