1927年9月，随部参加毛泽东领导的湘赣边界秋收起义，不久加入中国共产党。后上井冈山，历任红4军第31团连长、第3纵队大队长。参加了井冈山和赣南闽西地区的游击战争。

　　1930年6月，陈树湘任红1军团总指挥部特务队队长，8月任红一方面军司令部特务队队长，负责对毛泽东、朱德等领导人的警卫工作。

　　1934年11月下旬，在惨烈的湘江之战中，陈树湘率领全师与十几倍于自己的敌人殊死激战四天五夜，付出重大牺牲，全师由6000余人锐减至不足1000人。

　　完成掩护中央红军主力渡过湘江后，陈树湘指挥红34师数次强渡湘江，都先后失利，陷入敌人的重围。面对严峻形势，陈树湘执行退回湘南地区、坚持游击战争的命令，率部突围。

　　在激烈战斗中，陈树湘腹部中弹，身受重伤。他用皮带压住伤口，躺在担架上继续指挥战斗，终于突出重围。

　　部队到达道县泗马桥时，遇到国民党地方保安团的截击。危急时刻，陈树湘命令大部队突围，自己和两名警卫员留下掩护。经过激战，大部突出重围，陈树湘不幸被俘。敌人为抓到一名红军师长而欣喜若狂，立即将他押往长沙。途中，陈树湘趁敌不备，忍着剧痛，从伤口处掏出肠子，用力绞断，壮烈牺牲，年仅29岁，实现了他“为苏维埃新中国流尽最后一滴血”的誓言。