8月15日，毛泽东以《关于如何对待革命的群众运动》为题，为全会印发的文件《马克思主义者应当如何正确地对待革命的群众运动》写了批语，指责彭、黄、张、周不能正确对待群众运动。16日，毛泽东又写了《机关枪和迫击枪的来历及其他》一文，认为"庐山出现的这一场斗争，是一场阶级斗争，是过去十年社会主义革命过程中资产阶级与无产阶级两大对抗阶级的生死斗争的继续。在中国，在我党，这一类斗争，看来还得斗下去，至少还要20年。可能要斗半个世纪，总之要到阶级完全灭亡，斗争才会止息。"指出彭德怀等人"昨天还是功臣，今天变成祸首"不是偶然的。毛泽东的这一论断，把1957年反右斗争扩大化的错误进一步引申到党内。这是他在关于社会主义社会阶级斗争的理论和实践上的错误的一次大的升级。毛泽东的这次党内也有"阶级斗争"论，是从政治思想（虚假而非真实的政治思想）上划分阶级的结果，它给以后提出的"以阶级斗争为纲"提供了理论根据。
8月16日，全会通过了《关于以彭德怀同志为首的反党集团的错误的决议》、《关于撤销黄克诚同志中央书记处书记的决定》和《为保卫总路线、反对右倾机会主义而斗争》、《关于开展增产节约运动的决议》等文件，全会认为："以彭德怀为首的反党集团在庐山会议期间和庐山会议以前的活动，是有目的、有准备、有计划、有组织的活动。这一活动是高饶反党联盟事件的继续和发展。"全会斥责彭德怀是"伪君子、野心家、阴谋家"，说他是"带着'入股'的思想参加了党和党所领导的革命军队"，"在党的历史上的几个重大关头"，"都站在错误路线方面来反对以毛泽东同志为代表的正确路线"等等。
全会还检查了1959年国民经济计划的执行情况，虽然降低了脱离实际的钢、煤、粮、棉四大指标，但降低后的指标依然是偏高的。为此，全会号召全党全民立即掀起"新的生产大高潮"，超额完成计划。在全会即将结束时，毛泽东要彭德怀对《决议》表态。彭德怀坦然地做了三条保证："在任何情况下不会做反革命；在任何情况下，不会自杀；今后工作是不好做了，劳动生产，自食其力。"张闻天有感于毛泽东8月2日写给他的信，于8月16日上午写信给毛泽东："我这次动了大手术，对我以后的身体健康，定会起良好的影响，我衷心地感谢你和中央其他同志所给予我的帮助。我一定要同昨天的那个反动的我，永远决绝。"朱德对庐山会议上出现的不正常的斗争及对彭德怀等人的不公正处理，思想上想不通，在会议结束时深为感慨地对身边的同志说："谁还相信我们曾经在1个饭碗里吃过饭？！"庐山会议中后期对彭德怀等人的批判斗争，是新中国成立以后党内政治生活中一次重大的失误，使党内的民主生活遭到严重损害，助长了个人专断、个人崇拜现象的发展，也助长了党内假话、虚报浮夸和宁"左"勿右的不良风气。在理论上将阶级斗争引申到党内，导致了阶级斗争的严重扩大化。在经济上打断了第一次郑州会议以来纠"左"的进程，使错误延续了更长的时间，国民经济陷入灾难性的困难时期。