土地革命戰爭時期，任中***前敵軍委書記。1929年8月任中央軍委參謀長。1931年底進入中央革命根據地，先後任中國工農紅軍總政治部副主任，第壹軍團政委。1932年後任紅軍東路軍政委，參與指揮漳州戰役，率部參加第四、第五次反“圍剿”。1935年1月在遵義會議上，堅決支持毛澤東的正確主張。
抗戰時期，任八路軍壹壹五師副師長、政委，中***中央晉察冀分局書記、軍區司令員兼政委。解放戰爭時期，任晉察冀軍區司令員兼政委，中***晉察冀中央局書記，中***中央華北局第三書記，華北軍區司令員，中國人民解放軍副總參謀長，平津衛戍區司令員，北平市軍管會主任、市長，1949年出席全國政協第壹屆全體會議。
建國後，歷任中央軍委秘書長兼中國人民解放軍代總參謀長，國防委員會副主席，中央軍委副主席，國務院副總理兼國家科委主任、國防科委主任，中國老齡問題全國委員會名譽主任，中國發明協會名譽會長。1966年在中***八屆十壹中全會上增選為中央政治局委員。1977年、1982年當選為十壹、十二屆中央政治局委員。1975年、1978年任第四、五屆全國人大常委會副委員長（1980年辭去第五屆全國人大常委會副委員長職務）。是第壹屆全國人大常委，第二、三屆全國人大代表，中***七至十屆中央委員。
1955年被授予元帥軍銜，曾獲壹級八壹勛章、壹級獨立自由勛章、壹級解放勛章。
1992年5月在北京逝世，終年93歲。