新四军第四支队司令高敬亭，于1939年6月24日在安徽省肥东县被军长错误处决。事发后，立即作出干部调整：电令调八路军旅长徐海东赴皖，任江北指挥部副指挥兼第四支队司令员，整顿四支队、统一皖东抗日作战指挥。

徐海东到职前，由政委戴季英代理四支队司令员，先行整编部队：拆分原四支队，以第8团为主新组建第五支队，罗炳辉任支队司令员，第7团、第9团、第14团留编第四支队。

1939年11月底，徐海东随少奇同志从延安抵达皖东定远江北指挥部，正式履职。他担任江北指挥部副指挥第四支队司令员，支队政委戴季英（后郑位三）；副司令员林维先，参谋长谭希林。

徐海东开始整顿部队：梳理原红28军旧部，统一组织纪律，消除内部思想分歧，巩固皖东主力。 开辟津浦路西根据地：以定远藕塘为中心建立路西根据地，他与罗炳辉五支队路东根据地互为犄角。

1939年12月，徐海东亲自指挥四支队伏击日伪军，毙伤日军160余人，周家岗大捷是皖东反扫荡重大胜利，极大提振军民抗战士气 。联合五支队反击国民党顽固派进攻，攻克定远城，稳固淮南敌后抗战局面。

徐海东早年多次重伤、积劳成疾，1940年后肺病加重，长期休养，不再主持前线指挥；此后由江北指挥部指挥张云逸兼任第四支队司令员。

1941年1月，发生皖南事变。2月重组新四军，第四支队、五支队合编为新四军第二师。