1900年6月17日，生于湖北省大悟县（原黄陂县）夏店区徐家窑一个六代窑工家庭。
1909年春，在原籍喻家祠堂上私塾。
1912年，辍学，在家随哥哥学手艺当窑工。
1924年夏，共产党员吝积堂回黄陂开展革命活动。在吝积堂同志帮助下开始接受马克思主义教育。
1925年4月8日，经吝积堂、李树珍同志介绍，在武昌加入中国共产党。后党派他到直系军阀刘佐龙部学习军事，担任副班长、中士班长。
1926年4月，国共合作后，国民革命军准备北伐，经党组织同意，离武昌，南下广东。
5月，在广东韶关附近参加国民革命军，任国民革命军第四军十二师三十四团三营九连代理排长。
8月，在著名的汀泗桥战役中，率领一个排，歼灭军阀吴佩孚四个炮兵连，受到全师通令嘉奖，被正式晋升为少尉排长。后又参加进攻武昌等地的战役。
1927年，“四·一二”反革命政变后，在党组织帮助下离开武汉，返回黄陂家乡，开展革命活动。
6月，被中共黄陂县委任命为河区农民自卫队大队长，领导农民自卫队打击地主反动武装。
7月，“七·一五”反革命政变后，在敌强我弱的形势下，河区区委决定农民自卫队分散活动。返回徐家窑，以窑工为掩护，继续开展革命活动。
8月，党的“八七”会议后，在窑工中秘密发展党员，先后在徐家店、上屋湾和邓俞咀建立党支部。
10月，在党的“八七”会议精神鼓舞下，与田道生、丁彩光、田耕三一起，组织领导攻打夏店雨坛寺“缉私营”的武装暴动。夺得武器后，重新整编农民自卫队，转移到陂孝交界之苎麻岭山区打游击。
11月，奉黄陂县委命令，率领农民自卫队参加支援黄麻起义。起义失败后，黄陂重建党的工委，担任工委领导下的游击大队分队长。
1928年秋，任黄陂县委常委、军事部长兼夏区区委书记。
1929年初，领导夏区“年关暴动”。失败后，转移到黄陂塔耳岗一带，组织游击队，开展武装斗争。1929年底，鄂豫边区党委将游击队组成五个教导队，任第五教导队党代表兼队长。
1930年4月，任黄陂县赤卫队大队长。
5月，任鄂东暴动委员会西南总指挥。
10月，任黄陂县补充六师（实际上是赤卫队）师长。
1931年2月，第五教导队编入中共鄂豫皖军委警卫团，任警卫二团团长。
3月，警卫二团改编为红四军十三师三十八团，任团长，后任红十二师三十六团团长。
1932年5月，任红四方面军独立四师师长。
7月，任红九军二十七师师长。
9月，任鄂皖工作委员会委员。
10月，红四方面军撤离鄂豫皖苏区后，带领红二十七师来到金家铺与皖西道委书记郭述申同志领导的英山独立团、六安、霍邱、霍山独立营会合，组成东路游击师，任副司令兼师长。后改编为红二十七军，任七十九师师长。
11月，鄂豫皖省委决定重建红二十五军，任七十四师师长。
1933年2月，任红二十五军副军长兼七十四师师长。
5月，对省委关于围攻七里坪的错误决定，提出反对意见，未被采纳，围攻七里坪失利，部队损失过半。
6月，七里坪撤围后，红二十五军向皖西转移，在皖西坚持斗争。
10月，红二十五军由皖西向鄂东转移，途中被敌人切断，率七十四师一部折回皖西。皖西北道委决定组建红二十八军，任军长，在皖西坚持斗争。红二十五军到达鄂东后，省委召开扩大会议，增补为鄂豫皖省委委员。
1934年4月，与吴焕先率领的红二十五军在河南省商城县豹子岩会师，合编为红二十五军，任军长，吴焕先任政委。
5月以后，与吴焕先率领红二十五军打了许多胜仗，粉碎了敌人对鄂豫皖革命根据地七月至十月的三个月“围剿”计划。
11月，根据中央指示，为准备长征，与吴焕先等同志率领红二十五军突破敌人四道封锁线，从皖西转移到鄂东北。
11月11日，省委遵照党中央指示，决定红二十五军以中国工农红军北上抗日第二先遣队名义开始长征。改任副军长。
1935年初，在鄂豫陕省委（由鄂豫皖省委改组为鄂豫陕省委）领导下，红二十五军开展了创建鄂豫陕根据地的斗争。和吴焕先、程子华等同志率领部队开展游击战争，粉碎了敌人的反革命“围剿”，广泛发动了群众，建立了革命政权，使红二十五军发展到三千七百余人。
7月，红二十五军跨过终南山，到达西安附近，得知中央红军北上的消息，鄂豫陕省委在陕西子午镇召开紧急会议，决定红二十五军离开陕南西征，配合中央红军北上。陕南留部分同志坚持鄂豫陕游击根据地。与其他领导同志一起率红二十五军西进甘肃。
8月，红二十五军到达甘肃陇东地区的泾川，政委吴焕先同志英勇牺牲，代理红二十五军政委和鄂豫陕省委书记。
9月，在陕北豹子川召开省委扩大会议，决定徐海东任红二十五军军长，程子华改任政委。
9月18日，红二十五军到达陕北苏区永平镇，与刘志丹同志率领的红二十六、二十七军胜利会师，改编为红十五军团，任军团长和陕北省委委员。
10月，率领红十五军团，取得了劳山、榆林桥两次战役的胜利，有力地配合了中央红军的北上。
11月初，党中央率领中央工农红军胜利到达陕北吴起镇。毛泽东、彭德怀等同志到陕北甘泉县道佐铺红十五军团部，接见了徐海东和程子华等同志。
11月3日，苏维埃中央政府命令，徐海东任西北革命军事委员会委员、中国工农红军第一方面军第十五军团军团长。
11月下旬，红十五军团与中央红军并肩战斗，取得了直罗镇战役的伟大胜利，为党中央把全国革命大本营放在西北，举行了“奠基礼”。
1936年2月，红一军团和红十五军团组成中国人民抗日先锋军，举行东征。他率领红十五军团，渡过黄河，进入山西，准备开赴河北前线，对日作战。在山西孝义县兑九峪战斗后，毛泽东同志决定两军团分路活动。红十五军团挥师北上，逼近太原，直取晋西北。
5月，东征军回师河西。红十五军团回到陕北略事休整。中旬，奉命西征，配合左路军，迎接红二、四方面军北上。
10月8日，中国工农红军一、二、四方面军在甘肃的静宁、会宁地区胜利会师。他奉党中央命令，对张国焘做了大量的争取工作。
11月，红军三大主力会师后，他率红十五军团一部与红一军团并肩战斗，夺取了山城堡战役的胜利。
12月7日，中华苏维埃中央政府任命徐海东为中央革命军事委员会委员。
12月，西安事变爆发后，党中央命令红十五军团立即由甘肃海原县出发开赴商州，与张学良、杨虎城部队共同防御亲日派的武装进攻。
1937年2月，西安事变和平解决后，初步实现了国共合作，红十五军团奉命由陕西商州、雒南开赴甘肃庆阳驿马关整训。
8月，中国工农红军改编为国民革命军新编第八路军，任一一五师三四四旅旅长。
9月，八路军开赴华北前线后，率三四四旅参加了著名的平型关战斗。
10月，平型关战斗结束后，随朱德、彭德怀同志参加晋东南粉碎日寇九路围攻的战斗。
12月，根据党中央指示，和王震同志率部再次深入华北敌后开展山地游击战。
1938年6月，指挥町店战斗，歼灭日军第二十五师团一个联队，毙伤日军近千人，并击退来援之敌。
8月，病倒在华北战场上，后回延安休养。
10月，以中共中央军事委员会委员的身份列席了党的六届六中全会。会后进马列主义学院学习。
1939年8月，跟随刘少奇同志到华中开展工作。
9月15日，离开延安。奔赴华中后，任新四军江北指挥部副总指挥兼第四支队司令员，艰苦转战在皖东一带。
12月，在皖东周家岗，率领新四军第四支队与日寇激战三昼夜，取得了皖东反扫荡中的一次重大胜利。当时，还任中共中央中原局委员，后中原局与东南局合并组成中共中央华中局，任华中局委员。
1940年1月，由于紧张的战斗生活，劳累过度，旧病复发，病倒在皖东战场上。
5月，在安徽省津浦路西根据地休养。
8月，在江苏省淮安一带休养。
1946年8月，在山东诸城、莱阳等地休养。
9月，从山东到大连市休养。
1954年，任中央人民政府人民革命军事委员会委员、第一届中华人民共和国国防委员会委员（一九五八年、一九六四年又连任两届国防委员会委员）。在疗养期间，写了几篇重要回忆录。
1955年9月，被授予中国人民解放军大将军衔，并授予一级“八一”勋章、“独立自由”勋章和“解放”勋章。
1956年9月，当选为中国共产党第八届中央委员会委员。“八大”后，从大连回到北京。
1958年，病情稍有好转，到湖北参观访问，进行调查研究。
1960年，主编红二十五军战史，并向编委会提出，一定要写党、写人民、写集体，不要突出个人。
1962年，红二十五军战史编成后，又一次累得大吐血，病危九天。
1969年4月，带病出席了中国共产党第九次全国代表大会，担任大会主席团委员并当选为中央委员。
10月25日，被林彪、江青反党集团强行“疏散”到河南省郑州市。
1970年3月25日，在林彪、江青反革命集团的残酷迫害下，含恨逝世于郑州。
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