這是中央縱隊轉戰陝北中最艱險的一段旅程。部隊還沒出村，一陣霹雷電閃，大雨又下起來。小河水暴漲了，把老鄉搭的那座季節性的小橋連擁帶裹地衝走了。部隊要過河，隻好重新搭橋。在不大工夫裏，偵察員先後幾次回來報告，敵人距這裏隻有七八裏……四裏了。周恩來嚴肅地命令劉輝山：“告訴留在東山上的那個排，敵人不進村，不許開槍。敵人和他們接火以後，再堅守陣地，阻擊敵人，掩護主席和全支隊轉移之後再撤！”經過一陣緊張努力，浮橋搭起來了，天也完全黑了下來。過了河，就上山。剛從羊腸小道爬上山頂，後麵傳來激烈的槍聲，留在小河村東山那個警衛排同蔣軍接了火。不一會，左側山溝和山頭上都燃起一堆堆篝火。蔣軍軍官的叫罵聲和騾馬的嘶鳴聲聽得清清楚楚。但是蔣軍沒有發現中央縱隊的行蹤，對於中共中央首腦機關就在他們的麵前仍懵然不知。中央縱隊繼續行軍，因為不許打手電，不許吸煙，不許喧嘩，都靜悄悄地在風雨中摸索前進。後半夜，到了兩山之間的一個山村，名叫月牙口。在這裏稍作休息，又繼續前進。當12日清晨紅日升起的時候，隊伍到達了天賜灣。
天賜灣是個坐落在山梁上的隻有七十幾戶人家的小村子。條件比王家灣和小河村更艱苦，連喝水都要到很遠的山溝去挑。毛澤東、周恩來等就擠在一間小窯洞裏住，五六個參謀隻分到半個窯洞，隻能把文件放在裏頭，人睡在外麵。隊伍在天賜灣剛要生火做飯，又傳來消息：蔣軍朝這個方向出動了，離這裏隻有20多裏。大家做好行軍和戰鬥的準備，布置好警戒。毛澤東判斷：蔣軍可能隻是經過這裏向保安方向去。毛澤東解釋說：“這次敵人從延安、安塞出動，奔襲小河一線之役，是蔣介石親自部署的，而胡宗南、劉戡等僅僅是執行者。所以，隻要他們的部隊到達小河一線，就算執行了命令、完成了任務。至於結果如何，有什麼收獲，那他們就不管了。隻要能向蔣介石交差就行了。其次，敵人到達小河，也不得不立即撤離，原因是他們隻準備了4天的口糧，如果再駐下去，幾個師的人馬吃什麼。”可見，毛澤東已摸透了蔣介石的脾氣和他部下的特點。果然，對中共中央機關行蹤懵然不知的蔣軍順著山下的深溝開過去了。午後，又有一支蔣軍從王家灣開來，離天賜灣隻有15裏，形勢再度緊張起來。毛澤東、周恩來、任弼時商議後決定：非戰鬥人員集中山後，待命出發；警衛團派一個排到村東設陣地準備阻擊，但敵人不到眼前不準開槍，另外再派一個排到西南方向活動，去誘開敵人。毛澤東估計：敵人仍不會來。他問周恩來：“你看是不是這樣？”周恩來答道：“是這樣。”果然，派出的那兩個排，裝作同敵人遭遇的樣子，向西南方向節節撤退，蔣軍緊緊追去，越追越遠。中共中央在天賜灣住了一個星期，工作還是那樣緊張繁忙。
在天賜灣，周恩來為中央軍委起草了致林伯渠、王維舟等，並轉告彭德懷等的電報：根據我們的經驗，隻要采取積極態度，堅持反“圍剿”鬥爭，即使是十幾個人的遊擊隊經常保持與敵人接觸，也可以使敵人躊躇不前，或者依山築工，不敢下溝捉入，既可以遲敵前進，使我掩護群眾及機關轉移，又可阻敵騷擾，減少群眾及機關損失。
天賜灣地形雖好，但村子太小，中央機關人多，在這裏居住不便工作，非長久之計。所以，當形勢稍見緩和後，便決定重返小河村。於6月17日上午，毛澤東、周恩來等率領中央縱隊，從天賜灣回到小河村。