1927年，任中共公安县委书记，领导该县年关暴动。曾介绍国民党军湖南独立第5师1团团长彭德怀加入中国共产党。1930年，段德昌任中国工农红军第6军副军长兼第1纵队司令，第2军团第6军政治委员、军长。
1931年，段德昌任红3军（红2军团改编）第9师师长，指挥部队连战连捷，取得三官殿、沙岗、普济观、郝穴、汪家桥、龙王集、文家墩、新沟嘴等战斗的胜利。被湘鄂西苏区军民誉为“常胜将军”。在国民党军大规模“围剿”下，红3军被迫离开洪湖苏区。他率9师担负阻击、断后等艰巨任务，转战3500余公里。
1933年5月，段德昌壮烈牺牲，年仅29岁。
