民國17年（1928年），其家鄉(xiāng)土地革命興起，戴元懷參加地方兒童團。次年參加工農(nóng)紅軍，加入中國共產(chǎn)主義青年團，不久加入中國共產(chǎn)黨。民國19年（1930年）任部隊青年工作部長。民國20年調(diào)中央黨校學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)結(jié)業(yè)后任中共粵贛省委宣傳部長。在粵贛省第一次黨代表大會上，被選為省委執(zhí)行委員。民國23年任會昌縣擴紅隊長，作戰(zhàn)中英勇機智頑強，受到中華蘇維埃共和國臨時政府主席毛澤東的表揚。在中央蘇區(qū)歷次反圍剿戰(zhàn)爭中屢立戰(zhàn)功，后任粵贛省戰(zhàn)地委員會主席。紅軍長征前夕，任紅八軍團民運部長。

1934年年10月，戴元懷隨中央紅軍長征。紅八軍團在搶渡湘江的惡戰(zhàn)中，他身先士卒，終于突破敵人第四道封鎖線，使黨中央安全過江。

1935年元月初，戴元懷隨部隊打過烏江。2月9日進入云南扎西（今威信縣）進行整休。2月10日，黨中央決定派徐策、余澤鴻、戴元懷等率四百余紅軍，并配備一定的武器裝備下地方，與原地方黨組織領(lǐng)導(dǎo)的敘永特區(qū)游擊隊二百余人匯合，成立中共川南特委，戴元懷任組織部長。2月18日他隨同特委到達敘永，同敘永特區(qū)游擊隊匯合，正式組建“中國工農(nóng)紅軍川南游擊縱隊”，戴元懷擔(dān)任組織部長。此后，縱隊即轉(zhuǎn)戰(zhàn)川滇黔邊區(qū)各地。

戴元懷參與特委制定了《川南勞苦群眾目前斗爭綱領(lǐng)》。多次率隊在長寧、江安、珙縣、興文等縣邊境襲擊敵人交通要道和重要場鎮(zhèn)，川南各專、縣當(dāng)局驚恐萬分，飛電向上司告急。同年3月20日，四川軍閥劉湘、潘文華急調(diào)正規(guī)軍匯同各縣團隊分進合擊。縱隊得悉此情報即從長寧羅家?guī)r移至珙縣龍?zhí)兑粠�，待敵來包抄時，戴元懷已率隊進入興文周家溝，使敵人撲空。3月24日，戴元懷進至興文縣建武大石盤，準(zhǔn)備去攻打建武城，不料川軍一個團人馬和江、長、興、珙、古（宋）等縣地方團隊，由長寧埡口追至周家溝進入興文炭廠、石碑口，對大石盤實施包圍。3月20日拂曉，戰(zhàn)斗打響，縱隊發(fā)起突圍總攻，紅軍犧牲23人，傷多人。在這生死存亡關(guān)鍵時刻，戴元懷挺身而出，帶領(lǐng)司令部通訊班全體與圍攏之?dāng)逞獞?zhàn)拼殺，以吸引敵兵主力，掩護縱隊撤離。激戰(zhàn)五個小時，戴元懷和十余名戰(zhàn)士壯烈犧牲，終使縱隊突出重圍進入云南威信縣境內(nèi)。

敵人將戴元懷首級懸掛在建武城東門示眾。長寧團隊在戴元懷身上搜得照片、黨證及地方干部訓(xùn)練教育計劃表冊等報省“剿匪總部”。四川省主席劉湘從照片中驗明“左方未戴帽者即該匪重要頭目戴元懷之像……”。

1985年，興文縣人民將古老的建武東門改建為“元懷門”另又命名“將軍碑”，以資紀(jì)念。