到陕北后，参加了直罗镇战役和东征。
1936年6月任中国人民抗日红军大学(后改称抗日军政大学)校长。
1937年8月任八路军第一一五师师长，与聂荣臻指挥平型关战斗，取得全国抗战开始后的第一个大胜利。
1938年3月2日行军路过山西隰县千客庄，被阎锡山的晋绥军哨兵误伤，返回延安。
同年冬赴苏联就医。
1942年1月回国。
1945年 6月，当选为中共中央委员。
抗日战争胜利后，由延安赴东北，任东北人民自治军总司令。
1946年1月，部队改称东北民主联军。 2月，指挥所部在辽宁彰武和法库之间的秀水河子歼灭国民党军第八十九师一部。这是民主联军在东北反击国民党军的第一个歼灭战，打击了国民党军的嚣张气焰。
1946年6月，任中共中央东北局书记、东北民主联军总司令兼政委。
1946年7月主持召开东北局扩大会议，讨论通过由陈云起草的《东北的形势与任务》(简称“七七决议”)，强调发动群众、建立根据地的必要性。指挥在北满的民主联军进行三下江南 (指第二松花江以南)战役，和南满的民主联军组织的四保临江(在吉 林南部)战役南北呼应，使国民党军首尾不能兼顾，疲于奔命，陷入被动。
1947年后，与罗荣桓等指挥夏、秋、冬攻势，大量歼灭敌人， 迫使国民党军龟缩在长春、沈阳、锦州等几个互不相连的大城市中。
1948年9月12日至11月2日，在中央军委的指导下，与罗荣桓等指挥辽沈战役，解放全东北。
1948年11月，率部入关，与罗荣桓、聂荣臻等指挥平津战役，攻克天津，和平解放北平(今北京)。
1949年春，指挥所部进军中南。
1949年5月任中共中央华中局(12月改称中南局)书记、华中军区(12月改称中南军区)司令员。
至1950年 4月，指挥所部，在第二野战军第四兵团的配合和华南游击队的策应下，先后进行了宜沙、湘赣、衡宝、广东、 广西、解放海南岛等战役，解放了湖南、湖北、江西、广东、广西五省。
1951年任军委副主席。
1954年任国务院副总理。
1955年4月， 任中共中央政治局委员。
1955年9月，被授予元帅军衔。
1958年5月任中共中央政治局常委、副主席。
1959年9月任国防部长，随即任中共中央军委副主席，主持军委常务工作。
“文化大革命”后，与陈伯达、黄永胜、吴法宪、叶群、李作鹏、邱会作结成反革命集团，同江青反革命集团相勾结，诬陷迫害党和国家领导人。从中共第九次全国代表大会后，这两个反革命集团又为阴谋夺取党和国家的最高权力而互相争斗。
1971年9月13日，在其妄图策划反革命政变、谋害毛泽东的阴谋败露后，与妻子叶群、儿子林立果等乘飞机外逃，在蒙古人民共和国温都尔汗地区机毁人亡。
1973年 8月20日，中共中央决定开除其党籍。
1981年1月25日，中华人民共和国最高人民法院特别法庭确认他为反革命集团主犯。
