1935年徐海东与周东屏结婚。从1942年，徐海东病倒后就一直没能站起来。直到1970年去世，全赖周东屏护理。
徐海东在戎马生涯中，出生入死，曾先后9次负伤，身上挂有17处伤疤，可谓“遍体弹痕”！其中，左腿为二等残废。最危险的一次是左眼下面的脸颊上打进一颗子弹，从左耳后面穿出，左耳即失去听觉。
那是1934年12月10日，在廋家河战斗中，徐海东率领主力团向敌人反击时，突然一颗子弹，从他的左面脸颊穿进，又从左耳后面穿出，一枪留下两个弹洞。如果子弹稍微偏向脑袋一点，10名大将中也就没有他的位置了！
整整四天四夜，徐海东都处于昏迷状态。当时虽然医师用药止住了血，可他的喉头还被淤血和痰堵着，难以疏通。徐海东呼吸困难，生命垂危。医师正束手无策时，18岁的女护士周少兰挺身走过来说：“让我试试吧！”她伏到徐海东的身上，口对口用嘴一口一口地吮出了堵在徐海东喉头的淤血和痰。不一会儿，徐海东呼吸均匀了。周少兰这一吮，吮回了徐海东的生命，也吮出了她和徐海东的姻缘。
徐海东自离开童养媳田德载后，很少接触女同志，这次头部负伤，接受周少兰的护理，在养伤的过程中，他们几乎形影不离。可是，他们两人始终保持着首长和战士的关系，男人和女人的距离。他们单独在一起的时候，从不开玩笑，也没互相表示过好感。
直到徐海东伤好了，周少兰该回卫生队的时候，她郑重地问他：“首长，对我的工作有意见吗？”而徐海东深情地望着周少兰，好像是答非所问：“下次我再负伤，还是叫你来。”过了一会儿，他才反应过来有点不妥，又改口道：“哦，你问我对你有什么意见啊，有，你这个名字不好听。什么兰啊，花啊，不像一名革命战士的名字。”“那就听你的，以后改个名就是嘛！”周少兰好像撒娇似地回答说。他笑了，她也笑了，两人都笑得那么开心。
红一军团、红十五军团部分领导人合影，右起邓小平、徐海东、陈光、聂荣臻、程子华、杨尚昆、罗瑞卿、王首道。1935年9月15日，红二十五军到达陕北后升任红十五军团军团长的徐海东和已改名为周东屏的红十五军团医院护士长结婚了。
婚后，徐海东和周东屏互相体贴，互相帮助，为革命事业奔波操劳。徐海东伤痛满身，南征北战，东拼西杀，很少顾及家里，周东屏则挑起了革命和家庭两副担子，带着年幼的孩子随部队行动，还要照顾多病的丈夫，时常处于疲惫不堪状态，但她从不流露半点怨言。看着辛苦的妻子，徐海东带着歉意对她说：“真是对不起你啊，我们结婚太早，使你受累了。”然而正是在这种火热的战斗生活中，徐海东和周东屏情谊日深。
抗战爆发后，部队里从大后方来了许多有文化的女学生。有一次，一位同志半开玩笑地对徐海东说：“要改组(改组就是换老婆)吗？我给你介绍一个。”徐海东一听，那老虎脾气又发了：“娘卖匹的！屁话！东屏是受苦人，我是泥巴人，我们既是患难夫妻，又是亲密战友，我怎么能干那种事？”
还有一次，徐海东听说一个干部要把妻子无故甩掉，另觅新欢，他气愤得骂了好多天，以致后来每逢一个多年不见的同志，不管对方高兴不高兴，他都要问一下：“政治上犯错误没有？经济上多占多拿没有？生活上和老婆离婚没有。”周东屏见他总这样弄得别人很不好意思，便提醒他：“多年不见，怎能说这些呢？”他却一本正经地说：“问问有什么不好？净说好听的话，那算什么共产党员？”
婚后最初几年，徐海东身体还好，夫妻生活非常愉快。可是，1940年元月28日，徐海东正在给新四军四支队作总结讲话时，突然一口鲜血从他嘴里喷了出来，徐海东昏倒在桌子旁。当他醒来时，发现自己躺在床上。这次发病，徐海东就再没有站起来，直至1970年去世，整整30年。毛泽东在延安听说徐海东病倒后，于1941年5月亲自起草电报，要徐海东：“静心养病，天塌不管。”
靠着顽强的生命力，靠着周东屏的精心护理，徐海东奇迹般地战胜了死神。在华中战场上，他躺在担架上指挥部队打游击，度过了五个春秋，直至抗战胜利。后来，党中央安排徐海东在大连休养。他的病情到底严重到什么程度呢？在大连，一位留美的肺科专家和苏联红军的一位上校军医经过详细检查，断定他的肺大部分功能失效，已经说不上是第几期肺病了。两位医师听完他的经历后，连连说：“奇迹！奇迹！真是奇迹！”没有周东屏，便没有这个奇迹！
平型关战斗中，徐海东率三四四旅负责助攻和阻援，取得了平型关大捷。但不久，平型关又失陷，徐海东率部坚持战斗，“二次收复平型关”被收入《毛泽东选集》。
1937年8月25日，中国工农红军接受改编为国民革命军第八路军，徐海东所在的红十五军团被改编为一一五师第三四四旅，徐海东任旅长、黄克诚任副旅长，全旅6000余人。
9月23日，林彪、聂荣臻、徐海东等第一一五师旅以上干部，手举望远镜，站在平型关东南的高地上，仔细地观察着平型关一带的地形。平型关是日军三路进攻太原的中路必经之地，日军精锐板垣师团的前锋第二十一旅团正向平型关方向而来。
“日军是机械化部队，利于平原作战，而游击战是我军的拿手好戏。”林彪若有所思地说，“这个地方很好！”“是呀！山地连绵、日军机械化装置运动不便，便于我军隐蔽机动和部署伏击”，徐海东接过话头说，“给敌以歼灭性打击，这是个好战场。”“日军板垣师团第二十一旅团后天就能到达这里，我们要马上作出决定，是打？还是不打？”聂荣臻说。“打！根据总部指示打伏击战！”林彪简捷而果断地答道。
经过充分讨论，定下战斗部署：三四三旅两个团为主攻、徐海东指挥三四四旅负责助攻和阻援，一个团负责断敌后路，另一个团作师的预备队，攻击部队全部在平型关东南山地设伏。这个安排对一向善于打硬仗，常当排头兵的徐海东来说，有点不遂心愿，但他还是坚决执行命令，保证完成任务。他回到部队立即传达部署，对部下说：“这一仗一定要打好，和友军比比看。”
敌军二十一旅团占领东跑池地区后，又向平型关附近进军，其后继部队亦有向平型关前进的迹象。
24日晚，师部下达了出发的命令，各攻击部队向设伏阵地前进。天公不作美，大雨如注，狂风不止，水深过膝，加上天黑路滑，行动十分困难。经过大半宿的艰难行军，终于在25日拂晓前到达指定阵地，做好了各项战斗准备。
6时半，徐海东从望远镜里发现：前方先是出现一个小红点，慢慢地向前移动，还能听得见轰隆隆的马达声，他判断这就是日军板垣师团第二十一旅团的辎重部队。小红点越来越近，为首的一人高举着一面太阳旗，接着是三路纵队的日军，往后是载着日本兵和军用物资的100多辆汽车，200多辆骡马大车拉着九二式步兵炮，炮弹和给养紧跟其后，压阵的是骑着大洋马的骑兵。日本兵脚蹬皮鞋、头戴钢盔，浩浩荡荡地走过来了。
“老军长！打吧！再过一会儿，敌人就从我阵地溜走了！”小号兵有点着急了。“不要叫我军长，我现在是旅长！我们的任务是断敌的后路，敌人刚一露头就打，不成了断敌人的前路了吗？”徐海东说着，要求报务员向师部汇报敌情。
各伏击部队的报告同时汇集到师指挥所：敌军已经全部进入伏击圈。徐海东的报告中附着“十里长沟，我们只有三个团，必须把敌军切成几段，分段吃掉”的建议。“‘徐老虎’真厉害，比我想的还高！”林彪长瘦脸上露出了佩服的笑容。
7时整，战斗打响。顿时，满怀仇恨的枪弹和迫击炮呼啸着飞向敌群，手榴弹雨点般地飞进沟。炸得日本军鬼哭狼嚎，血肉横飞，敌指挥系统被打乱了。
徐海东待到时机成熟后，率领六八七团呐喊着向敌人扑去，同敌人展开白刃肉搏战。该团的主要敌人是骑兵和溃逃过来的步兵。对付骑兵，1937年，徐海东在延安会见美国女记者海伦·弗斯特·斯诺。徐海东有丰富的战斗经验：以静制动，打马乱敌。经过一番激战，老爷庙制高点等有利地形全被我军占领，敌人突围企图被粉碎。到中午，被堵截在十里长沟里的千余名日军全部被歼，缴获敌人步枪1000余支，机枪20多挺，击毁汽车100多辆，马车200多辆。板垣师团的增援部队被阻击于灵丘以北和以东地区，被迫撤退。由于国民党未按预定作战计划出击，使部分日军得以由团城口突围。
然而，当一一五师主力撤出平型关战场后，担负平型关守备任务的国民党军队也匆匆撤离，结果把到手的平型关又丢了。但是，徐海东率领的三四四旅没有离去，仍在平型关一带与敌周旋，并取得了二打平型关的胜利。
当时，日军在大营驻扎了一个大队，并派出一部分兵力控制着平型关口。日军一个后勤供给分队在灵丘，由其向前方输送军用物资。掌握这一情况后，10月13日，徐海东亲自率领六八七团一营和特务营消灭了公路边上的小寨村守敌。八路军的突然出现，使日军手忙脚乱，接连两天不敢出来，六八七团乘机破坏了公路，打断了日军的供给线。
在平型关东面城墙上，有许多国民党军队撤退时丢下的秘密地雷，平时摆在阵地上，用时一拉导火索，用脚一踢就向山下滚去，往往滚到半山腰就爆炸了。六八七团三营及其他分队就乘机点燃了这些滚雷，一个个推下山去，爆炸声接连响起。与二营激战的日军听到这声音，以为八路军开了大炮，惊慌不已，与踞守平型关的守敌一起狼狈而逃了。
就这样，在徐海东的指挥下，八路军迅速占领了平型关。这次战斗被毛泽东称之为“二次收复平型关”，写进文章里，收入了《毛泽东选集》。