12月9日，陈树湘率红三十四师余部一百四十余人进入湘南，11日抢渡牯子江时，遭到湖南江华县保安团伏击，部分战士阵亡，陈树湘在船上指挥战斗时腹部中弹。幸存的百余名战士抬着陈师长且战且走，于当天行至驷马桥(四眼桥)附近早禾田，又遭到道县保安大队第一营的截击，双方激战数小时。红军击溃保安大队后，在早禾田银坑寨召开了紧急会议，决定不再由长征原路退却，转向赖子山前进。这时，宁远县保安团已从鲁观洞向道县奔来，尾追红军的江华县保安军又即将到达。紧急关头，陈树湘下令幸存的九十余人在师参谋长王光道率领下立即上山躲避，考虑到自己伤势严重，行动不便，让战士们不要管他，但战友们还是留下一名警卫员和一名通讯员照料师长。

陈树湘在通讯员和警卫员的照料下，藏匿于驷马桥附近的洪东庙疗伤，后来被搜捕红军伤病员的道县保安军何湘(何汉)部保安团抓获。何湘见陈树湘伤势很重，担心陈树湘的生命不保，影响他领赏，便把陈树湘抬至驷马桥墟丁致富的布铺里，请来医生为他治疗，又送来鸡鸭和“洋参”给陈树湘补身体，遭到陈树湘拒绝。何湘没有办法，只好让人抬陈树湘去道县伪政府请赏。路上，陈树湘将自己的肠子掏出咬断，自杀身亡，实现了他“为苏维埃新中国流尽最后一滴血”的誓言，时年二十九岁。 陈树湘是湖南长沙人，妻子陈江英，两人没有子女。陈树湘牺牲后，湖南军阀将其头颅割下，悬挂于长沙市小吴门城墙上，据说从那里可以看到他位于小吴门瓦屋街的家。陈树湘的警卫员和通讯员也被湖南军阀杀害。