职务的一步步高升没有让孔荷宠更加坚定了共产主义的信念，相反，他却产生了自满的情绪，革命意志也开始动摇。战斗中，他不再听上级领导的命令，根据自己的个人意愿指挥，引起了上下官兵的不满。在第五次反“围剿”中，孔荷宠屡次违抗中革军委命令，动摇退却。
孔荷宠的变化也引起了上级的注意，1933年11月，朱德批评了孔荷宠犯盲动主义错误。1934年月1月，孔荷宠被撤销湘鄂赣军区总指挥职务，被派到中国工农红军大学学习。
这时，孔荷宠仍没有去认真思考自己的错误，而是把这些批评和处罚当成是对自己的不公平，他对自己的前途和革命的前途悲观失望。1934年2月在第二次全国苏维埃代表大会上，孔荷宠虽然再次当选为中华苏维埃共和国中央执行委员和中央革命军事委员会委员，但由于屡受批评以及对“左”倾领导者的不满，孔荷宠仍打算伺机出逃，背判革命。
1934年7月，中央军委派孔荷宠到驻在兴国的红军补充训练三师检查工作。听取了师长曾春鉴、政委胡定坤的汇报后，师特派员裴周玉陪同孔荷宠到兴国县委了解这次动员几千新兵入伍的情况。
在师部的几天，孔荷宠最终决定叛变。于是，他以到高兴圩看望战友为借口，在师部张参谋处骗取了通行证，并借了一匹马，逃至国民党第36军周浑元部，叛变投敌。
孔荷宠叛变蓄谋已久，当然，他也没忘记给新的东家送个大蛋糕。出逃前，孔荷宠偷偷地勾画了沙洲坝党、政、军首脑机关的分布图，并详细地掌握了我党内部之间的情况。
闻知共产党的一个军长兼军区总指挥来投降，蒋介石大喜，立即发报命令把孔荷宠送到南昌，他要亲自接见。
孔荷宠到南昌不久，蒋介石和南昌行营主任贺国光便先后接见了他。
见到蒋介石后，孔荷宠双手送上了那张地图，并详细地讲述了毛泽东如何失去军权靠边站，博古怎样依靠李德指挥红军等一系列我党内部情况。
蒋介石对孔荷宠高兴地说：怪不得红军改变了惯用的游击战术，原来毛泽东不再指挥红军了！
蒋介石对孔荷宠的投靠非常高兴，称之为“红军瓦解的先声”，并鼓励陈诚“放开胆子加紧进攻吧，再不必惧怕毛泽东的游击战术了”。随即，沙洲坝遭到了连续的轰炸，中央机关不得不由沙洲坝迁到了瑞金城西十九公里处的云石山。
为扩大影响，蒋介石让孔荷宠同他并坐于委员长的豪华轿车，在南昌城周游一圈，招摇过市。从此，孔荷宠更加受宠若惊，恨不得舍身效命蒋介石。
孔荷宠的叛变给我党带来了极大的损失，他虽然没有如蒋介石说的那样，成了“红军瓦解的先声”，却开了红军将领较大规模叛变的先河。
随后，湘赣军区独立第四团的团长、政委、参谋长、政治部主任四大巨头，全部叛变；湘鄂赣军区红十六师的师长、政委、参谋长、政治部代主任也都先后投降，中央军区参谋长龚楚、闽赣军区司令员宋清泉、湘赣省委书记兼湘赣军区政委陈洪时、闽浙赣省委书记兼闽浙赣军区司令员曾洪易、闽赣军区政治部主任彭祐、新红十军副军长倪宝树等也先后叛变。
