几天前,军委纵队离开湖南道县向湘江渡口行进,红五军团三十四师奉命留守原地,坚决阻击尾追之敌。陈树湘的军队只有6000多人,武器装备落后,而他要面对的是十多万的国民党正规军。当军团首长把任务交给他的时候,尽管知道难如登天,他还是说:“请首长放心,红34师坚决完成军委交代的任务。”
湘江之战打响后,他率军与敌人血战四天五夜,为中央军委和主力部队顺利渡过湘江赢得了宝贵的时间。而代价是则是他手中的军队锐减至几百人。
由于前路被阻陈树湘奉命退回湘南地区,保存力量,坚持游击战争。突围战中,陈树湘腹部中弹,身受重伤,但因为没有医疗条件,只能用皮带压住伤口,躺在担架上指挥。后遭遇敌人劫击,不幸被俘。在被敌人抬至长沙领赏途中,陈树湘乘人不备,忍着剧痛从伤口处掏出自己的肠子用力绞断,壮烈牺牲,时年29岁。
湘江之战,红五军团三十四师6000余人全军覆没,史称“绝命后卫师”。陈树湘2009年被评选为“100位为新中国成立作出突出贡献的英雄模范人物”和“100位新中国成立以来感动中国人物”。