1966年，毛泽东领导发动“文化大革命”。邓小平在这埸长达十年的动乱中两次受到错误的批判和斗争，并被撒销一切职务，经历了他革命生涯中最艰难、最曲折的时期。1969年10月，他被送到江西省新建县。他每天到县拖拉机修造厂劳动半天，做钳工活。在这期间，他阅读了大量的马列著作和古今中外的书籍。林彪反革命政变阴谋被粉碎后，毛泽东有意让邓小平出来工作，在周恩来支持下，邓小平于1973年恢复了国务院副总理职务。1974年他代表中国政府在联合国第六届特别会议上发言，系统地阐述了毛泽东关于三个世界划分的理论。在筹备四届人大和酝酿国务院领导人时，毛泽东评价他“人才难得，政治思想强”。邓小平主持起草了周恩来在四届人大一次会议上的《政府工作报告》。1975年1月他担任中共中央副主席、国务院副总理、中央军委副主席、中国人民解放军总参谋长。周恩来病重以后，在毛泽东支持下，主持党、国家和军队的日常工作。他强调全国要安定团结，把国民经济搞上去。他以铁路交通作为经济整顿的突破口。他指示有关部门先后起草了《关于加快工业发展》的若干问题、《关于科技工作的几个问题》(汇报提纲）、《论全党全国各项工作的总纲》等三个文件。在短时间内，包括军队、工业、农业、交通、科教、文艺等在内的全面整顿，收到显著的成效，得到了全国人民的衷心拥护。起初，毛泽东对邓小平的工作是支持的，但是不能容忍他系统地纠正“文化大革命”的错误，又发动了所谓“批邓”、反击右倾翻案风”运动。1976年1月周恩来逝世。4月5日，天安门广埸发生悼念周总理，反对“四人帮”，拥护邓小平的群众运动，四人帮趁机诬陷邓小平，他再一次被错误地撤销党内外一切职务。9月，毛泽东逝世。10月，“四人帮”被粉碎，“文化大革命”结束。

      在未来岁月中，中国应该走怎样的一条路，这是亿万人民十分关切的重大问题。邓小平由于他在长期革命斗争中和动乱中主持全面整顿取得的显著成效，在党和人民中享有很高的威望。在叶剑英、陈云等的积极推动下，1977年7月，中共十届三中全会决定恢复邓小平的中共中央副主席、国务院副总理、中央军委副主席、中国人民解放军总参谋长的职务。在1977年8月召开的中国共产党第十一届全国代表大会上，他当选为中共中央副主席。1978年3月，他当选为第五届全国政协主席。当时面临的形势十分严峻。整个国家问题成堆，急待解决。他一出来工作，立即表现出作为战略家的远见卓识，支持开展真理标准问题的讨论。他在全军政治工作会议上讲话、《高举毛泽东思想旗帜，坚持实事求是的原则》等讲话和谈话中，反对“两个凡是”的错误方针，提出必须完整地准确地理解毛泽东思想，“实事求是”是毛泽东思想的出发点、根本点”。长期以来禁锢人们思想的僵化的局面被冲破。

       1978年12月召开的中共十一届三中全会，是建国以来党和国家历史上具有深远意义的伟大的转折，开创了社会主义事业发展新时期。邓小平在全会前夕的中央工作会议上作《解放思想，实事求是，团结一致向前看》的讲话，指出：“解放思想是当前的一个重大政治问题。”“一个党，一个国家，一个民族，如果一切从本本出发，思想僵化，迷信盛行，那它就不能前进，它的生机就停止了，就要亡党亡国。”“民主是解放思想的重要条件，”“必须使民主制度化、法律化。”要研究新情况，解决新问题。強调“如果现在再不实行改革，我们的现代化事业和社会主义事业就会被葬送”。三中全会重新确立了解放思想，实事求是的思想路线，果断地停止在社会主义经济建设发展时期，使用“以阶级斗争为纲”的错误口号，把党和国家工作重点转移到社会主义现代化建设上来，并作出实行改革开放的脱贫、富民、强国战略决策。经过这次全会，形成了继承、发展马克思列宁主义、毛泽东思想的、人民群众众衷心拥护的、以邓小平为核心的中共第二代领导集体。邓小平非常重视解决组织路线问题。他在多次讲话中提出，思想路线、政治路线的实现要靠组织路线来保证。他采取一切措施，解决干部的革命化、年青化、知识化、专业化的问题，为“社会主义要消灭贫穷、解决贫富悬殊、最终实现全体人民共同富裕，提供了组织路线保证。