1905年3月，蔡樹藩生於湖北漢陽縣蔡甸鎮龔家小嶺一個貧苦農民家庭，1923年入黨，1927年進入莫斯科中山大學學習，後被選送到列寧學院深造。1928年6月，蔡樹藩作為正式代表，在莫斯科出席了黨的“六大”。
1931年初，蔡樹藩奉命回國。同年4月，蔡樹藩調任紅一軍團22軍任政治委員。4月，蔡樹藩在廣昌參與指揮了第二次反“圍剿”作戰。戰鬥中，他衝鋒在前，身上已八處負傷，仍堅持不下火線。敵人的子彈又從陣地側翼掃射過來，擊中蔡樹藩的左腿。他堅持一瘸一拐地繼續指揮戰鬥，直到戰鬥勝利結束，才被抬到紅軍醫院醫治。
1931年7月，國民黨向蘇區發動第三次“圍剿”。在紅軍醫院養傷的蔡樹藩聞訊後，主動找到院長軟磨硬纏要求出院上前線參加戰鬥。回到部隊後，他即刻隨部隊轉戰。為了在運動中殲敵，蔡樹藩帶領部隊忍著炎熱，踩著發燙的石塊路，沿著崇山峻嶺和蜿蜓的小道一直轉移，牢牢牽住蔣介石的“精銳之師”。8月17日，部隊到達福建沙縣，他便帶領作戰參謀王繼成和警衛員張小富到前沿陣地實地觀察，他選了一棵歪脖樹，靠在上面，側著身子，用左手舉著望遠鏡仔細查看敵情時左臂被敵人冷槍擊中，這是他第10次負傷。
這一次他的左臂傷勢很重，傷口感染化膿，疼痛難忍並伴隨著發熱。於是，他又一次被送到後方醫院治療。在醫院治了幾天後，他的傷臂仍不見好轉，難以在短期內治癒。
為了早日重返戰場殺敵，他經過反覆思想鬥爭，決定鋸掉傷臂。
蔡樹藩
截肢手術是在條件十分簡陋的情況下進行的，沒有麻藥，沒有手術刀，連手術檯也是臨時搭成的，一把普通的鋸子還是鋸木頭用的。醫生為了減少他截肢時的苦楚，防止他由於疼痛受不了時掙扎而影響手術，要把他綁在“手術檯”上。看到護士拿來一根兩米多長的麻繩，蔡樹藩不解地問：“你們這是幹什麼，莫非還怕我跑掉不可?”醫生闡明瞭意圖，蔡樹藩點頷首，依從地聽便。手術剛進行到半小時，蔡樹藩的臉上全無赤色，汗出如漿。鋸子每拉動一次，蔡樹藩那贏弱的身軀就要顫動一下。醫生們心如刀絞，惆悵地流出了淚水，他們多想快一點做完手術，使蔡樹藩少受一點苦楚。然而因為鋸子太鈍了，拉鋸就換了三位醫生，手術時間長達兩個多小時，蔡樹藩齊全暈厥了以前。
就如許，蔡樹藩痛失了本人的左臂，成為了申明赫赫的“獨臂將軍”。
1932年12月至1933年6月，蔡樹藩任紅五軍團政治委員。
1933年11月7日，是一個明朗的日子，紅九軍團建立大會在福建將樂縣盛大舉辦，羅炳輝任紅九軍團軍團長，蔡樹藩任政治委員。
紅九軍團一建立，立刻投入第五次反“圍剿”作戰，勳績卓著。
1934年10月，紅一方面軍最先長征。1934年12月湘江之戰，是一場攸關紅軍死活生死的要害一戰。羅炳輝和蔡樹藩率紅九軍團斷後，他們冒著敵人的槍林彈雨率紅九軍團全體官兵與敵人苦戰究竟，終衝破敵人重圍，為掩護*12*紅軍度過湘江立下豐功偉績。
1935年1月遵義集會召開後，蔡樹藩調任*12*軍委縱隊政治委員，紅九軍團政委由何長工接任。9月，張國燾回絕北上，*12*軍委決定將紅一、全軍團及軍委縱隊改編為中國農工紅軍陝甘支隊，蔡樹藩任支隊第三縱隊政委。
長征到達陝北後，蔡樹藩擔任陝北工農民主內務部部長。1936年秋，他接受了埃德加・斯諾的採訪。斯諾在書中如許稱讚蔡樹藩：“獨臂將軍蔡樹藩是個很有趣、很可愛、很英俊的青年，頭腦機靈，容易衝動，善於辭令。妙趣橫生。”
1949年秋大西南解放後，蔡樹藩從軍隊轉入地方工作，先後擔任全國總工會執委、全總駐西南辦事處主任、中共*12*西南局委員、中共西南軍政委員會勞動部長等職。1954年秋，蔡樹藩被任命為國家體委副主任、黨組副書記。1956年，又在黨的“八大”上當選候補*12*委員。
1958年10月17日，中國*11*應阿富汗等國*11*邀請，派由著名文學家鄭振鐸為團長、蔡樹藩為副團長的中國文化代表團，前往進行友好訪問，所乘飛機經蘇聯卡拉什地區上空時不幸失事，蔡樹藩和代表團全體人員殉難!噩耗傳來，萬眾悲痛。
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