会议经过充分讨论，赞同毛泽东的主张。会议认为，在目前大敌压境的情况下，不能单纯地消极防守，必须采取积极主动的对策打击敌人，同时为了解决根据地的经济困难和部队给养问题，决定采取“围魏救赵”的方针，由朱德、毛泽东率红四军主力二十八团、三十一团及军直属队出击赣南，实施外线机动作战，寻机歼敌，打破敌人的经济封锁；由彭德怀、滕代远率原红五军的部队（此时编为红四军第三十团，彭德怀任红四军副军长兼三十团团长，滕代远任红四军副党代表兼三十团党代表，但在习惯上仍称红五军）及袁文才、王佐的三十二团和莲花、遂川、酃县的赤卫队留守井冈山军事根据地坚持斗争；茶陵、永新、宁冈3县赤卫队坚守九陇山军事根据地。
井冈山上一场艰苦的保卫战即将打响。
（三）守山部署
红四军主力离开井冈山后，守卫井冈山的处境是极其危险的。彭德怀后来曾回忆道：“我知道这是一个严重而又危险的任务。”“在敌军合围攻击下，有被全部消灭的危险”。“但是，我和代远同志为了照顾全局，使红四军摆脱当时面临的困难，自愿地承担红四军前委的决定，并且准备必要的牺牲，因而坚决地执行了红四军前委的决定。”
柏路会议以后，彭德怀、滕代远根据会议精神，连夜召开红五军军委扩大会议，由彭德怀传达了柏路会议精神。一些委员大感意外，说此次上井冈山本为与红四军取得联络，现在任务已经完成，五军就应当返回湘鄂赣边苏区，同在那里的三个纵队会合，以摆脱险境。他们还认为红五军部队的同志上山不久，对地形不熟，对群众不太了解，因而提出了不愿意守山的意见。
彭德怀和滕代远向委员们反复解释说，现在大敌当前，应以保存红军主力和革命根据地为重。他们还说明，是我们自愿将自己的部队编入红四军的，是自愿留守井冈山的。然而，大家未能被说服。彭德怀于是将会议情况向前委作了汇报。
于是，前委又在茨坪召开扩大会议，军队营以上干部和地方党部分干部参加了这次会议。会上，毛泽东耐心地说服了红五军部分干部，指出了留守井冈山的重要性。为了加强守山的力量，前委决定留下既熟悉井冈山情况又有丰富战斗经验的张子清担任红五军的参谋长，陈毅安、陈伯均为红五军参谋。
几天后的1月13日，前委在下庄又召开一次扩大会议。为了有利于宁冈县党内土客籍矛盾的解决，更好地开展边界的工作，毛泽东决定调何长工出任中共宁冈县委书记兼红四军三十二团党代表，加强边界党的领导工作。同时，调袁文才、刘辉霄等人随红四军下山。
次日，红四军撤离井冈山。
就在红四军主力离开井冈山的第三天，即1月16日，湘、赣“会剿”军代总指挥何键发觉红四军主力离开井冈山南下，急电蒋介石，报告对红四军主力两路“追剿”和对井冈山三路“进剿”的部署。何键命令进至遂川的第一路李文彬的第二十一旅、进至资兴的第五路刘建绪部，会同赣州的刘士毅第十五旅，向赣南追击红四军主力。同时，命令进至永新一线的第二路张兴仁第三十五旅、周浑元第三十四旅，进至莲花的第三路王捷俊部3个团，进至酃县、茶陵一线的第四路吴尚部1个旅，向井冈山进逼，紧缩包围圈。
随即，留守井冈山的红五军和湘赣边界特委展开了作战部署。彭德怀将红五军指挥部设在五大哨口的中心茨坪，命令永新、宁冈、茶陵、莲花四县赤卫大队，由刘作述、鄢辉领导坚持九陇山军事根据地；何长工率红三十二团一营在山下开展游击斗争，袭扰敌人。
湘赣边界特委和红五军军委在山上召开了联席会议。参加的人员有彭德怀、滕代远、邓乾元、陈正人等军队和地方的负责人。会议内容是：（1）统一了守山军民思想，号召大家团结一心，互相支援，要有与井冈山共存亡的决心。（2）具体研究了守山的措施，部署了红军和地方武装参战的兵力，并调配了轻重武器，号召守山军民在敌人进攻之前，务必加固工事，筹备粮草，组织好担架队、运输队、慰劳队等工作。（3）研究了应急措施，决定：在军事方面，万一大小五井被敌人攻破，红五军应冲出五井取道敌人薄弱的地方往赣南与红四军取得联络，各县地方武装则尽可能埋伏于各县，坚持游击活动；在政事方面，边界特委和县委均留在边界指挥工作，党不能离开群众。
（四）井冈山突围
毛泽东、朱德率红四军主力出击后，很快攻占了大余县城。但是，不久国民党追兵就赶到，在突围时，红军损失巨大，因而没有达到在井冈山外围调动敌人的预期目的。而此时，正在攻山的国民党军队不仅没有解除对井冈山的围困，而且攻势更加凌厉了。
经过10天的准备、部署，到1月26日，湘赣两省“会剿”军共10余个团的兵力，采取“四面围攻”的战术，向井冈山发起了凌厉的总攻击。“会剿”军各路分别以200名“敢死队”为前导，强攻井冈山上红军的五大哨口阵地，主攻的方向是黄洋界、八面山和桐木岭三大哨口。
10个团的兵力来势汹汹，而红五军当时只有七八百人，前者是后者的三四十倍。根据敌情，红五军兵力部署是：李灿率红五军第一大队和徐彦刚率红四军三十二团一连守黄洋界哨口，共200多人；彭包才率红五军第十大队和大小五井的赤卫队、暴动队守八面山哨口，共200多人；贺国中率红五军第八大队和宁冈赤卫队一部守桐木岭哨口；王佐率红四军三十二团二连和遂川赤卫队一部共120多人守朱砂冲哨口；黄龙率红五军第十二大队近百人守双马石哨口；教导队和轻伤员留作机动。红五军的机枪全部放置在黄洋界哨口和八面山哨口。
从1月27日到29日，守山部队同“会剿”军进行了3天3夜的殊死拼搏。在八面山哨口，彭包才指挥士兵英勇抗击了吴尚部3个团的兵力，多次击退敌人的进攻。最后，子弹打光了，工事全部被炸塌。29日，守卫哨口的红军全部壮烈牺牲。
在桐木岭哨口，工事里有半尺来深的泥水，红军士兵坐不能坐，睡不能睡，就这样，坚守了几天几夜，最后，白泥胡阵地被敌人突破。
黄洋界哨口成了两军争夺的焦点。几个月前，靠着军民英勇抵抗，加上一声炮响，敌军连夜逃遁了。这一次，湘军知道红军主力已经下山了，因而展开了猛烈而疯狂的进攻。
在黄洋界，守山部队在李灿指挥下，凭借天险，抵住了敌军优势兵力的轮番进攻。最难受的是，夜里寒气逼人，而红军战壕里一片泥泞，下面的稻草被泥水浸湿，上面的稻草被雨雪打湿，通夜无法合眼。然而，没有想到的是，28日，湘军在黄洋界下的斜沅村，用200块银元收买了一个当地的游民陈开恩。此人经常上山捕蛇、抓石蛙（一种山地青蛙）、采中草药，以此赚钱，对井冈山的山山岭岭了如指掌。他答应了湘军的要求，为其“敢死队”带路，从黄洋界侧面一条鲜为人知的秘径上山。这条秘径是他采中草药时走过的。这样，昼伏夜出，夜里借着雪地的反光，陈开恩带着那支敢死队在密林里、在绝壁上登攀。29日，700余名“敢死队”在陈开恩带领下，沿着一条小溪，翻过金狮面，插进了小井村。小井红军医院来不及转移的130多名重伤病员和医务人员以拐棍、板凳、木棍等为武器，同敌人展开了激烈搏斗，最终全部被残忍地杀害于离医院不到200米处的一块三角形的稻田里。
敌军插入小井之后，黄洋界腹背受敌，200多名红军战士处境非常危险，前面受到敌人下面进攻，后面又上来大量偷袭的敌人，退路被截断，左右两边是悬崖峭壁，下面是万丈深渊。李灿等人一面指挥部队抗击前后出击的敌军，一面解下绑腿，结成长绳，攀岩而下，撤出战斗。30日，黄洋界失守。
彭德怀在茨坪指挥部闻讯，迅速率领教导队之一部分和轻伤员130多人，准备冲向黄洋界，夺回失守的阵地，终因敌众我寡，难以奏效。
敌军突破黄洋界、八面山、桐木岭哨口后，3路重兵直逼茨坪。情况万分紧急，如不及时突围，必有全军覆灭的危险。为了保存有生力量，彭德怀与滕代远等紧急商议，决定马上收拢队伍，突围出去，撤离井冈山。随即，红五军八、九大队，特务大队，十大队余部以及遂川赤卫队，在荆竹山集结。彭德怀率领部队及伤残病人员、妇女、小孩，从井冈山主峰腹部的悬崖峭壁处，在猎人和野兽爬行过的小道上，攀行了一天一夜，算是突出了敌军的第一层包围。当时，时值严冬，天下大雪，高山积雪尺许，彭德怀两天未进一粒米，饥饿疲乏。突围后的第三天，彭德怀部队被敌军发觉，3面围攻。彭军又累又饿，奋力再突围，终于跳出了魔爪，向赣南方向寻找主力红军。
井冈山失守了。
敌军占领井冈山军事根据地之后，2月又调集赣军第五师十四旅、第十二师三十五旅共4个团的兵力，向位于永新、莲花、茶陵三县之交的九陇山军事根据地发起猛烈进攻。坚守此处的3县赤卫大队凭险御敌，英勇战斗，终因寡不敌众，丢失阵地。
至此，红军第三次反“会剿”失败，井冈山革命根据地沦陷。国民党军队占领井冈山后，对根据地实行了惨无人道的血腥政策，叫嚣着“茅草要过火，石头要过刀，人要换种”。大小五井、茨坪更成为敌人的“重点血洗区”，大井村被反复焚烧过9次，小井村被焚烧过13次。然而，转入深山的红军和地方武装，不断袭扰敌人。加之时值严冬，天寒地冻，大雪封山，给养困难，国民党军队不到10天后便被迫退出大小五井。到当年3月，国民党内部爆发蒋桂战争，大部分“会剿”军被迫调往前线，只有1个团的兵力驻防永新。这时，红军赤卫队乘势连连出击，开始恢复根据地。
