长征开始后，干部团一直为军委纵队担当前卫和沿途警戒、掩护任务，随时参加战斗。不仅如此，干部团还是一所作战培训学校，担负着为红军各部队储备、培训和输送干部的任务。干部团多是精兵强将且装备优良，每人配有一长一短两支枪和缴获的钢盔。行军时，毛泽东、周恩来、朱德等领导同志，经常出现在干部团的队伍里。

 遇河架桥，争当开路先锋。长征出发伊始，干部团特科营工兵连就受领在于都河上架设两座浮桥的任务。他们在规定时间内保质保量完成，使红军4路纵队稳步从桥上通过。11月27日，特科营接到干部团急令：在湘江界首渡口架设一座浮桥。特科营工兵连一路急行军，越过崇山峻岭，克服千难万苦抵达界首，苦战一夜，最终按时完成任务。这座浮桥经受住敌机轮番轰炸，保障红军西进，粉碎了蒋介石企图歼灭红军于湘江以东的计划。

 12月下旬，中央红军进至贵州省黄平、余庆、瓮安地区，被乌江挡住去路。1935年元旦，在对岸有敌军防守、后有敌军紧追不舍的紧迫形势下，中革军委向干部团特科营工兵连下达架设乌江桥的任务。团长陈赓和特科营营长韦国清接领任务后，立即率领工兵连赶到江界河渡口。工兵连官兵将由木排搭架的门桥送入江里。由于水深流急，河底石头大而光滑，桥桩难以固定，立刻就被狂涛骇浪卷走，几次架桥都失败了。陈赓紧急召开“诸葛亮会”，发动大家开动脑筋，但几次现场模拟还是不可行。一筹莫展之际，干部团上级干部队军事教员何涤宙想出一个办法：在竹篓周围捆上几根用火烤过削尖的竹竿，竹篓内装入石头，两个竹篓上下扣住，中间用硬木架成十字，捆绑结实后沉入江底，以此代锚，固定浮桥。经过36个小时的艰苦奋斗，工兵连终于将浮桥架到江对岸，确保军委纵队和各军团渡过乌江，直下遵义。

 英勇作战，立下赫赫战功。在遵义会议上恢复红军指挥权的毛泽东，随即指挥四渡赤水。其间，干部团配合主力部队参与两场战斗，一是一渡赤水前攻打土城，二是二渡赤水后再克遵义。

1935年1月28日，中央红军进抵贵州西北部的赤水一带，在土城枫村坝、青杠坡突遇敌军，红三、红五军团率先投入战斗。由于对敌情判断有误，红军陷入困境，毛泽东急令干部团前往支援。陈赓率干部团英勇反击，有力打击了敌人。土城战斗后的第二天，干部团又配合主力部队投入一渡赤水的战斗并重创了敌人。

 2月中下旬，红军二渡赤水，准备拿下娄山关，再占遵义。彭德怀在前线指挥作战，令干部团急行军一天走120余里，由干部团上级干部队接替兄弟部队扼守娄山关，其余赶赴遵义城外夺取老鸦山。老鸦山是俯瞰遵义城的主要制高点，谁能控制它，就掌控了战场主动权。经过苦战，干部团配合红三军团第10团胜利攻占老鸦山，使红军再夺遵义城。此役，红军共歼敌两个师又8个团，俘虏敌人3000余人，缴获大批武器、弹药和物资，是红军长征以来最大的一次胜利，打乱了蒋介石的围追堵截计划，极大振奋了全军士气。

 四渡赤水后，红军进军云南，准备抢渡金沙江入川。5月2日，中革军委命令干部团赶在4日上午到皎平渡架桥。皎平渡位于四川会理县和云南元谋县交界处，是金沙江的重要渡口之一。干部团以第三营为先遣营，以两个步兵营、特科营和上级干部队为后梯队。为出其不意，杀敌军一个措手不及，先遣营一律去掉帽徽等红军标记，伪装成国民党部队，翻山越岭，一昼夜急行160余里，迅速占领皎平渡南岸，悄悄渡过江抢占北岸制高点，俘敌1个排和江防大队一部，并控制渡口。而后，干部团乘胜攻占通安州，掩护中央红军大部队以7只小木船全部渡过金沙江，跳出数十万敌军围追堵截的包围圈，实现渡江北上的战略意图，是中央红军战略转移中具有决定意义的胜利。为此，中革军委通令嘉奖了干部团。

 边战边学，提高战术水平。长征中的干部团既是一支战斗队，又是一所培训红军干部的流动学校，始终坚持且走且教、边战边学。干部团一日行军百里，跋山涉水，不忘教学本职，注重理论联系实际，充分利用宿营、休息、站岗及战斗间隙，采取集体教学、个别辅导、三五成群讨论相结合的方式，学习战术技术、研究战例、总结战斗经验，先后组织遭遇战、伏击战、强渡江河、穿插、迂回、破袭等战法的研究训练。教员会结合行军或战斗中遇到的问题，组织学员进行讨论。学员在热烈的讨论中交流了思想、增长了知识，同时活跃了行军气氛，驱散了行军的疲劳。

  1935年9月中下旬，遵照中共中央指示，红一方面军主力和中革军委直属部队改编为工农红军陕甘支队，干部团与红一军教导营合并为陕甘支队随营学校。11月，陕甘支队随营学校随中共中央机关到达陕北瓦窑堡后，与西北红军军事政治干部学校会合，成立西北工农红军学校。至此，干部团的历史使命结束。作为中央红军的一支精锐部队，它留下的赫赫战绩，永远是长征这一宏大叙事史诗中的精彩篇章。