海军的事业中，建立了辉煌的功绩，成了当代中国仅有十名被授予大将军衔的将军中的一员。而他昔日的同学蒋经国，却没有带过兵打过仗。
1930年12月，肖劲光回国后被派往闽西苏区，先后任闽粤赣特区军委参谋长、闽粤赣军区参谋长兼政治部主任，兼彭(湃)杨(殷)军事政治学校第3分校校长。1931年9月指挥地方武装及军校学员，配合中央苏区第三次反“围剿”作战，连克汀州、连城等地，10月任红12军参谋长。11月到瑞金，任中央军事政治学校校长。12月，任由宁都起义部队编成的红5军团政治委员。1932年指挥所部参加赣州、漳州、水口、乐安宜黄和建(宁)黎(川)泰(宁)等战役。1933年先后任建黎泰警备区司令员兼政治委员、红11军政治委员、红7军团政治委员，率部参加第四、第五次反“围剿”。1933年下半年，蒋介石经过半年的准备，自任总司令，发动了对中央苏区的第五次“围剿”。此时，以王明为代表的“左”倾冒险主义在根据地得到了全面贯彻。在“御敌于国门之外”的错误方针指导下，红军和根据地蒙受了很大损失。 肖劲光时任闽赣军区司令员，他虽率部拼死恶战，但结果却屡遭失败。在残酷的军事斗争中，肖劲光未被敌人的枪弹击中，却险些丧命于“左”倾冒险主义领导人之手。由于肖劲光对他们的做法提出了不同意见，他们便将肖劲光说成是“罗明路线在军队中的代表者”加以批判，并以黎川失守、浒湾战斗失利为名，撤了他的职，送军裁判法庭公开审判。尽管肖劲光在法庭上实事求是的答辩证明他毫无过错，但仍被开除党籍、军籍，判5年徒刑，无上诉权。肖劲光在关押期间，毛泽东派贺子珍前往探视，贺子珍向肖劲光转达了毛泽东的话，说黎川失守是“左”倾军事路线造成的，你应该撤退，做得对。这给了肖劲光很大的安慰。后来有人主张杀掉肖劲光，遭到了毛泽东的坚决反对。毛泽东说：打击肖劲光是为了打击我，是杀鸡给猴看。 由于毛泽东等人的保护，肖劲光在关押一月后被释放，调红军大学任教员、政治科科长。长征开始时，任中央军委干部团上级干部队队长。1935年1月遵义会议后，错误处理得到纠正，调任红3军团参谋长。长征到达陕北后，任中共陕甘省委军事部部长兼红29军军长，1937年初，任中央革命军事委员参谋长。
抗日战争初期，任八路军后方总留守处主任。1939年8月八路军留在陕甘宁边区的部队以及地方部队，统一整编为八路军留守兵团，他任司令员(后兼政治委员)。领导部队加强军事、政治建设，提高战斗力；担负剿灭边区境内的土匪，安定社会秩序的任务。1938年起，在位于晋西北、晋西南的八路军配合下，挫败日军对黄河河防的频繁进攻，并积极开展统战工作，妥善处理反"磨擦"斗争中的复杂问题，组织反击国民党顽固派军队进犯的战斗，同时组织部队担负开展大生产运动，打破敌人的经济封锁。1942年5月，留守兵团与第120师等部合编为陕甘宁晋绥联防军，任副司令员，协助司令员贺龙领导部队完成了保卫陕甘宁边区和晋绥根据地的任务。
解放战争时期，先后任东北民主联军副总司令兼参谋长，后改兼南满军区司令员，东北军区副司令员，东北野战军第1兵团司令员，第四野战军第12兵团司令员兼政治委员等职。1946年12月，与陈云一起组织四保临江战役，在北满部队主力三下江南的配合下，指挥第3、第4纵队，在南满与国民党军优势兵力周旋，历时3个半月，歼敌5万余人，扭转了南满局势，巩固了南满根据地。1947年指挥南满部队参加东北夏季攻势和秋季攻势。1948年5月任第1前方指挥所(后为第1兵团)司令员，与萧华等一起执行围困长春的任务，采用军事包围、经济封锁、政治瓦解等多种手段，于10月中旬争取了国民党第60军起义，迫使其余守军投诚。同年11月率第1兵团4个纵队进关，参加平津战役。1949年3月率第四野战军先遣兵团，配合第二、第三野战军实施渡江战役，5月占领武汉，7月参加湘赣战役。8月和平解放长沙后，兼任湖南军区司令员。10月在衡宝战役中，指挥中路军主力围歼国民党军白崇禧部4个精锐师，为进军广西全歼白崇禧部创造了有利条件。
1949年10月中旬，衡宝战役的炮声刚刚停息，毛泽东急电肖劲光进京，此时担任第四野战军第十二兵团司令员兼政治委员的肖劲光只带着一个秘书，赶赴北京，到中南海拜见毛主席。毛泽东说：要着手筹建海军，我们想让你当海军司令员。肖劲光说，我是个“旱鸭子”，又不懂海军，哪能当海军司令员?毛泽东笑着说：我就是看上你这个“旱鸭子”。又说：有海就要有海军。过去我国有海无防，受人欺负.我们把海军搞起来，就不怕帝国主义欺负了，海军一定要搞，没有海军不行。要搞海军就要有个人去领头。1950年1月1
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