由于这个原因，廖汉生感到无法向那些把亲人托付给自己的乡亲们交代，直到离别44年后的1979年，他才第一次回到桑植。
1935年11月19日，红2、红6军团从桑植出发，踏上了战略转移的万里征程。第6师先行出发，向大庸方向警戒，保障主力安全。随后，跟着主力来到大庸城外的张家湾强渡渣水。敌军在澧水设置了第一道封锁线，发现红军突围意图后，依托堡垒进行拦阻，并派来飞机向水面上的浮桥扫射轰炸。担任警戒的第6师隐蔽在岸边的桔子林里，整整呆了一天。部队又饥又渴。挂满枝头的桔子都成熟了，被敌机轰炸震落到地上，俯拾皆是。廖汉生观察四周，没见一个人捡起来充饥解渴，部队表现出良好的群众纪律观念。就这样，他们空着肚子离开了苏区。
在将近一年的长征中，年仅24岁的师政委廖汉生与前后两任师长一起，带领第6师英勇作战，屡建奇功。
长征前期，红2、红6军团忽东忽西，忽南忽北，三次试图建立新的根据地，又都不得不放弃，部队行踪可谓千回百折，变化莫测，有时师一级指挥员也不知道明天要往哪里走，只在出发前接到当天的宿营命令。不少人对于不停地走，不断变换方位地走，越走离苏区越远，产生了厌烦情绪。廖汉生及时以强有力的政治工作，动员和教育全师指战员，坚决执行战略转移的方针，连续突破敌军一道又一道封锁线，挺进湘中，驻足黔西，回旋乌蒙，横扫云南。时而担任前锋，斩关夺隘；时而担任后卫，阻击追兵。
1936年的春节，红2、红6军团攻占贵州瓮安县。第6师吃完年饭后，又向贵阳挺进。在贵阳北面30公里的扎佐一带，敌军构筑了一道堡垒封锁线。第6师避开堡垒和大道，在常人难以逾越的悬崖深涧之间探路而行。巧妙地越过封锁线，一举攻克修文县城。
红军攻占修文、兵临贵阳之势，迫使敌军一边向贵阳收缩，一边在乌江北岸布防，以防红军沿着一年前中央红军的老路北渡乌江，攻取遵义。贺龙总指挥又把从乌江上游鸭池河渡江的任务交给了前卫第6师。
廖汉生和师长、参谋长研究后，决定智取渡口。他派出师作战参谋带着师及各团的侦察队，化装成国民党正规军，闯进守江的黔军阵地。敌军1个连正在睡大觉，等他们全部清醒过来时已经来不及了，全部当了俘虏。渡口占领后，红2、红6军团仅用一天时间就渡过了乌江天险，进占黔西县城，打开了黔西北的大门。
4月上旬，红2、红6军团来到云南的普渡河边，计划从这里过河后经元谋北渡金沙江，直上四川。这条路线也是一年前中央红军北上的路线，敌人已有防备。先头第4师强渡普渡河后受到前方敌军阻击，红6军团准备渡河时与侧面围上来的滇军接上了火，而从湖南、贵州一路尾随的敌“追剿”各纵队也紧追不舍。我军面临陷入敌军前堵后追两面夹击的境地。
总指挥部审时度势，决定改变原计划，转兵滇西由金沙江上游北上。
而此举的成败，关键在于能否阻敌追兵，为全军转移脱险赢得时间。
9日凌晨，6师经夜行军后到达甸尾一带宿营。刚躺下没一会儿，总指挥部派人来传达贺龙的命令：6师即刻原路返回，赶到六甲，最好赶过六甲，阻击敌人追兵，掩护主力改道转移。
廖汉生和郭师长当即决定：全师后卫变前卫，马上出发，强行军回师六甲。他俩分头通知第16团、17团，同时派人通知后卫第18团。边走边部署，边进行战斗动员。
上午，前卫第18团果然在六甲与敌先头部队遭遇了。敌人没想到红军会突然杀一个回马枪，措手不及。第18团一下子就消灭了敌先头部队，抢占了山头有利地形。郭师长和廖汉生带着第16团、门团随后赶到，展开了一场阻击战。
这是第6师长征中打得最残酷的一仗。敌军1个旅在飞机大炮的掩护下，发动一次又一次的疯狂进攻。第6师伤亡200余人，其中第18团政委杨秀山、参谋长陈刚负伤，3个营长伤亡2个，9个连长伤亡8个；第16团的参谋长和2个营长牺牲，6个连长负伤；师长郭鹏也在指挥中负了伤。但是全师指战员依靠灵活机动的战术技术、深入有力的战场鼓动、高昂旺盛的战斗意志，顽强抗击，血战竟日，把敌军死死顶住了。又在增援部队第5师的配合下打垮了敌军，保障了全军安全转移。
天黑后，廖汉生带领苦战一天的部队，掩埋了牺牲的战友，抬着伤员，追赶主力。
在一个岔路口，他看到贺龙总指挥等候在那里，亲自为第6师指路。
贺龙对廖汉生说：“你们6师这一仗打得苦，打得好啊！”接着，他又交代说：“这一次我们的情况很紧张。明天敌人飞机来了都不要隐蔽，继续行军。能不能保住我们这些本钱，就看能不能甩脱敌人了。”
次日，第6师担任前卫，急行军南下昆明，攻占距昆明仅20公里的富民县城，威逼昆明。当大批敌军回救昆明时，红2。红6军团掉头西去，甩开敌人，沿着滇西大道向金沙江上游急进。各师交替担任前卫，展开夺城大赛，几乎是一日攻克一座县城。
4月18日夜，第6师来到祥云城下，先头第18团只用半个小时就占领了县城，活捉了敌县长、团总以及2000多名团防队员。师部进城后，廖汉生指示师政治部把那些团防队员集中起来，宣传红军优待俘虏的政策，揭露地主官吏压迫穷人的罪恶，讲清当兵就要当红军的道理。经过一天的工作，争取了其中的1000多人参加红军，一边行军一边训练，很快就补充到部队中。
长征路上，红军兵员的补充全靠各单位自己扩红。哪个单位抓的俘虏多，扩红工作搞得好，补充得及时，哪个单位的战斗力就强一些，哪个指挥员的日子就会好过些。作为师政委的廖汉生，肩上理所当然地担负着补充全师兵员的重大责任。
每到一地，廖汉生都组织全师各单位的宣传队、扩红队，深入到群众中去，传播党的抗日救国主张，动员群众参加红军。第6师先后吸收了3000多名工农群众参军，使部队在历经激烈战斗和艰苦行军后，能够得到源源不断的补充，保持着旺盛的战斗力。
据当时统计，第6师长征出发时有3303人，过金沙江前后已减员1000多人，由于及时补充兵源，全师仍保持有3044人。为此，红2军团政治部在政治工作总结报告中，对第6师的扩红成绩给予了高度赞扬。
渡过金沙江以后，红2、红6军团进入了藏民区和雪山草地。敌军的围追堵截暂时没有了，随之而来的却是从未遇到过的恶劣的自然环境。廖汉生及时将全师政治工作的中心，由保证战斗胜利转变为向恶劣的自然环境作斗争。
5月中旬的一天，第6师担任前卫来到得荣县城，原以为可以在这里筹到粮食，没想到眼前的县城竟然只有三栋破房子。被第6师捉到的得荣县长，本是湖南长沙人，在这里当县长居然要靠打草鞋卖来糊口。此地之穷，可想而知。
从得荣出发，部队向巴塘前进。一天宿营后，红2军团参谋长李达来到第6师，向廖汉生和郭师长下达了总指挥部的命令：军团直属队已经断粮，第6师把粮食调剂给直属队，你们另外去筹粮，筹到粮食后，沿金沙江北上。
部队继续行军时，路边摆好了箩筐。廖汉生带头来到箩筐前，摘下粮袋，把里面本来就不多的青棵粉全部倒了进去，随后全师同志依次走过，每过一个人就倒光一条粮袋。将这些粮食留给军团直属队。
第6师在李达参谋长带领下到达指定地域，看到地里的青裸还没有成熟，无法收割。筹粮未成，部队继续沿金沙江北上。
7月初，红2、红6军团在甘孜与红4方面军会合。红2、红6军团和红32军合编，成立了红2方面军。红2、红4方面军团结北上，相继进入草地。
绵延数百公里的水草地，原计划走十几天，实际走了1个多月。第6师从甘孜出发时筹集不到足够的粮食，每人只携带了一天半食量的青棵粉子就匆匆进入了草地。
在第6师前面，红1方面军1年前就走过去了，红4方面军已是三过草地了，红2方面军主力也正在通过。前面的每一支部队都经历了吃野菜、啃牛皮、嚼草根的困难境地，而走在最后面的第6师，遇到的困难自然更大。
走了17天后，第6师来到了阿坝，这时已经无粮可筹，连宿营地附近的野菜都被采光了，留下的只是前面部队无法掩埋的尸体。在这个号称“草地上海”的地方，第6师一天就饿死了十几个人。
为了走出草地，从师政委到连指导员，每个政治干部都承担起为部队寻找食物的艰巨任务。第17团政委因为筹不到粮食被方面军政治部撤了职，第18团政委董瑞林在外出给部队筹粮的路上被冷枪击中牺牲了。
为了能走出草地，廖汉生号召全师上下去捡牛皮，拾马骨，扯野菜，把一切可以吃的东西都拿来充饥。正是靠着这种顽强的意志和团结的力量，廖汉生和他的战友们走出了草地。
廖汉生当红军师政委3年，正是红军最艰苦的3年，他以顽强的意志战胜了种种困难，以突出的成绩赢得了各级的赞誉。回首这段艰苦卓绝的经历，他总结了三条经验，第一条，打仗不怕死，即做英勇战斗的模范；第二条，多扩大一些人，少减员一些人，即做扩大与巩固部队的模范；第三条，按政策纪律办事，不搞特殊，即做联系群众的模范。