在实现了农业和手工业集体化和工业国有化之后，中共于1956年9月15日至27日召开了第八次全国代表大会。在1945年内战前夕确定党的任务的七大之后，这是第一次召开党代会。大会做了全面而周密的准备，为一个负有统治一个大国责任的政党提供了远景规划：社会主义改造基本完成，五年计划已在实施，资产阶级和地主阶级已不复存在，阶级斗争已经结束。周恩来和邓小平等人希望，党今后能够集中力量使工作步入正轨，推动经济的有序发展。29邓小平在八大上扮演了重要角色；他被提拔为总书记，作为政治局常委他是党的六名最高领导人之一（在毛泽东、刘少奇、周恩来、朱德和陈云之后）。他在1954年担任的秘书长一职有党内管家的性质，这使他能够深入参与所有重大决策过程。但是1956年当上总书记——他担任这一职务直到“文革”之前——以后，他成了负责党的日常工作的领导。他既要抓北京中央领导机关的工作，还要同各省的领导打交道。在毛泽东的全面领导下，党的第一副主席刘少奇为政治局常委提供工作指导，由政治局做出决定，然后交邓小平执行。当邓小平在1957年11月陪同毛泽东访问莫斯科时，邓小平有理有据严辞反驳苏共的大理论家苏斯洛夫（Mikhail Suslov），令毛泽东大为激赏，会议结束时他指着邓小平说：“看见那个小个子了吗？他非常聪明，前程远大。”30据赫鲁晓夫回忆，“毛泽东认为他是领导层中最有前途的成员”。31从1957年春开始，很多知识分子和民主党派的领导人在“百花齐放、百家争鸣”运动的鼓舞下畅所欲言，批评的严重程度令毛泽东感到意外。他怒斥“资产阶级知识分子”，说资本家虽然已被消灭，但他们还是脱不掉自己的阶级本性。毛泽东在1957年夏发动“反右”运动，错误地打击了那些严厉批评中共的人。毛泽东吩咐邓小平具体操办这场运动，他本人则带头进行批判，把大约55万名知识分子划为右派。邓小平在“双百”运动中曾对党的地方干部说，要听得进批评意见，不要打击报复。可是在“反右”运动中，有的知识分子傲慢自大，不公正地批评那些为完成复杂繁重的任务而苦干的干部让他感到恼怒。“反右”运动影响了中国大批科技人才，也使很多人疏远了中共。
本来有可能阻止毛泽东发动“大跃进”的批评者变得噤若寒蝉，毛头脑发热想出来的这种乌托邦式的“大跃进”，要以蛮干的方式在短短几年内彻底改造中国的经济和社会。“大跃进”开始后，特别是庐山会议以后，毛泽东不再像以前那样不时征求身边干部的意见，很多忠实于毛的人也变得沉默不语。
邓小平作为执行者，要比毛泽东这个哲学家、诗人和梦想家更加务实；毛泽东看重邓小平和林彪等人，也是因为他们既能直率地向他说出自己的看法，又很少公开去讲。邓小平像党内许多忠诚的干部一样，很清楚毛在“大跃进”期间不愿容忍不同意见，因此他也没有批评毛泽东。此外，他和另一些人都认为，毛泽东在内战和统一全国的过程中做出的决策往往都被证明是正确的，所以他们宁愿把怀疑放在一边，一心执行毛的命令。邓小平后来对女儿说，他很后悔自己没有做出更多的努力，阻止毛泽东犯下这些严重错误。走入歧途的“大跃进”在全国造成了灾难性的后果。饥荒很快就蔓延开来。农民被组织成公社后，公社能够使更多的农民参加草率上马的建设项目或在田间干活，但是看到不干活的人跟别人吃得一样好，这让他们失去了劳动热情，结果导致严重减产，很多食堂也断了炊。
另一个问题是对环境的破坏。由于鼓励各地建“土高炉”，人们为了给炼铁找燃料而把当地的山林伐尽，尽力生产出了一些粗糙的铁块。大型新建工程用光了水泥，使计划更周全的项目无水泥可用；各地党委书记在压力之下，罔顾现实做出了粮食生产的承诺，来年只好动用库存兑现自己上缴更多粮食的承诺，而不顾当地百姓正在忍饥挨饿。据外国分析家估计，“大跃进”期间和此后数年间，全国的非正常死亡人数达到了4000万。
1959年以前，邓小平在贯彻毛的“大跃进”计划时一直是个听话的干部。但是当乌托邦式试验的灾难性后果显露出来时，他却承担着不令人羡慕的任务，他向党的地方干部发出指示，让他们想方设法渡过难关。在邓小平每天的工作日程上，晚上一般是和家人在一起休息的时间，然而在“大跃进”的混乱时期他却无暇休息。“大跃进”进行了一年后的1959年夏天，邓小平在玩儿台球时不慎滑倒摔断了腿，医生的诊断是他几个月内难以恢复工作；有些知情人认为，邓小平这是有意避开会议，因为他知道自己会被要求拥护毛泽东继续搞“大跃进”的做法，他要避免陷入这种处境。
病假开始时，邓小平的观点就已经发生了变化。32几个月后邓小平重新工作，他继续听从毛的命令，表达对毛的忠心。但是“大跃进”的灾难拉大了浪漫幻想家和务实的执行者之间的距离。邓小平仍在贯彻毛的指示，但他扩大了自己的回旋余地，不再像以前那样对毛泽东唯命是从了。从1960年到1961年，邓小平积极参与了对工业、农业、教育和其他部门的务实的调整，以缓和“大跃进”的极端做法。当时毛泽东没有批评这些措施，可是他后来发牢骚说，他讲话时邓小平坐在房间最后面，对他的话充耳不闻。他抱怨手下的干部把他当成已经作古的人，虽然敬着他，却把他的话当耳旁风。
虽然在国内问题上革命浪漫派和务实的执行者之间的裂痕在1960年代初日益加剧，但毛泽东仍全力支持邓小平主持中苏论战。
邓小平率领中共代表团，分别于1960年8月和10月至11月两次前往苏联，为中国在共产主义运动中争取更大的自由。他还主持了中共评苏共九封公开信的写作。1963年7月，毛泽东对邓小平与苏斯洛夫交锋的表现尤其印象深刻——这次激烈的交锋削弱了国际共产主义运动——竟亲自前往北京机场迎接邓小平回国，给了邓小平罕见的荣誉。确实，毛在中苏论战中对邓小平的信任使两人的关系仍很牢固，尽管他们在国内政策上存在分歧。331964年10月，赫鲁晓夫被他的同事在一次政变中赶下台之后，毛泽东就对那些没有对他言听计从的部下感到不放心，更多地谈到培养接班人的问题，也愈加坚定地要求对他个人的完全效忠。1965年2月，毛泽东的妻子江青引发批评，说党的干部没有完全拥护毛的革命路线。毛在1966年5月中旬发动了“文化大革命”，亲自带头批判“走资本主义道路的当权派”。在毛泽东看来，“走资派”就是那些我行我素、没有完全服从他领导的人。他动员红卫兵和造反派批斗当权派，同时依靠林彪控制军队，将一大批老干部轰下台，把他们下放劳动接受再教育。
对“大跃进“的普遍不满让毛怒气冲天。例如，刘少奇在1962年的7000人大会上指责大跃进是”三分天灾，七分人祸“，这使毛泽东十分气愤。邓小平在这次会议之后继续和刘少奇一起密切工作，也让毛泽东感到不快。因此当1966年毛泽东批判刘少奇时，也把矛头指向邓小平，说他是”走资本主义道路的当权派的第二号人物“。34从1966年底开始的批判日复一日地持续了数月，报纸广播对刘邓的批判铺天盖地。刘少奇是国家主席和毛泽东指定的接班人，却得不到任何必要的治疗，与家人天各一方，在软禁中死于开封；他的妻子也被关进了监狱。
1967年，邓小平夫妻被软禁在中南海（紧邻天安门，是党的高层领导生活和办公的地方）的家中。子女被赶走以后，他们便同外界失去了联系，两年间不知孩子们的下落。他们把时间用于读报、看书和听广播，每天打扫门前的道路。他们的处境比很多挨批判的干部要好得多；在中南海里，他们得以免受红卫兵的批斗，并被允许保留自己的厨师和一名警卫，还能够用节余的工资购买生活必需品。毛泽东既要给邓小平一点教训，也为日后重新起用他留了余地。
邓小平的子女并没有得到同样的保护。他们受到红卫兵的批斗，被迫交代父亲的罪行。大女儿邓林在艺术学院受到批斗，在北京大学念物理的长子邓朴方也在校内受到迫害。1967年，两个年龄较小的孩子邓榕和邓质方（和邓小平的继母夏伯根一起）被赶到北京拥挤的工人宿舍，不许和父母见面。红卫兵经常不事先通知就闯入家门，强迫他们低头弯腰站着，搜查有关其父罪行的材料，向他们大声呵斥，在他们的墙上贴大字报，有时还摔东西。后来，三姐妹和邓质方都被下放农村参加劳动。
1968年，成立了一个调查邓小平”罪行“的”专案组“。他们向认识邓小平的人提问，调查他脱离红七军、与被毛泽东批判的彭德怀继续保持良好关系等罪行。作为调查的一部分，邓小平写了一份自己8岁以后的履历，一一罗列出他的全部个人交往。幸运的是，他早就养成了不留任何字迹的习惯，而他的工作也从未使他与国民党官员有密切接触。在1969年党的第九次代表大会上，江青要求把邓小平开除出党，被毛泽东拒绝。毛继续保护邓小平，以防他受到激进派（radicals）的攻击。
1969年第一次中苏边境冲突后，10月毛泽东发出指示，要把一些高级干部疏散到地方去，以便苏联一旦入侵时他们可以在当地组织抵抗。朱德和董必武被派往广东，叶剑英去了湖南，聂荣臻和陈毅去了河南；陈云、王震和邓小平分别去了江西的不同地方。事实上，他们下放农村后，并没有在组织地方做好抵抗准备中发挥任何作用。一些敏锐的北京观察家认为，是林彪害怕潜在的对手，而以苏联进攻的危险为借口说服了毛泽东，把有可能威胁到其权力的北京高干流放到外地。确实，1971年林彪坠机身亡后，这些领导人纷纷获准从地方返回北京。
邓小平在去江西时已经深信，中国的问题不仅来自毛的错误，而且因为中国的体制有着深层缺陷，是它造就了毛泽东，导致了”大跃进“和”文革“的灾难。1949年中共掌权时，作为革命家的邓小平成了建设者，致力于建设新政权和社会主义制度。当他动身去江西时，他已经开始思考中国需要进行哪些改革。此时，他已经在最高层积累了有关党政军各方面工作的不同寻常的深厚经验，熟知所有重大的内政外交问题，这构成了他反思中国如何进行改革的基础。