古浪战役
11月19日，为实现《平（番）大（靖）古（浪）凉（州）战役计划》，红西路军分三路西进。徐向前、陈昌浩率第30军为右路，由一条山向西北的大靖前进；王树声率第9军为左路，由镇虏堡地区经松山城向西面的古浪前进；后路为第5军，在第30军之后跟进；总指挥部和直属队随第9军行动。11月的河西走廊，已是天寒地冻，滴水成冰，荒漠戈壁银装素裹。红西路军时着单衣单裤，行进在茫茫戈壁滩上。
11月3日，共产国际给****中央来电，说明原计划从外蒙古(即宁夏方向)的武器支援改为新疆方向了。
11月11日，红30军进至大靖附近，迫使敌1个工兵营350余人投降。当日，党中央致电西路军：“由于河东还未能战胜胡毛王各军，妨碍宁夏计划之执行，我们正考虑新计划，但河东主力将与西路军暂时的隔离着。”同时征求西路军的意见：单独西进，消灭二马，接通新疆，是否有把握？如果返回河东有何困难？身为西路军最高军政长官的陈昌浩拿不定主意，于是军政委员会召开会议讨论，总指挥徐向前列举了西进新疆的理由：（1）解决了西路军的战略靠背问题；（2）能拿到苏联援助的武器；（3）回过头来再打马家军，易如反掌；（4）对河东红军和友军，能起到有力的鼓舞和策应作用······经过讨论，大家一致认为，黄河东岸已被敌人封锁，东返与西进比较，困难更大。于是决心西进，向中央表态说，“我们有绝大把握消灭二马”。同时计划第一步进占凉州、永昌，略作休整补充后，第二步进占甘州、肃州，争取年前接通新疆。随后，中央复电同意向凉州前进，新疆接济正准备中。中央书记处13日也致电共产国际，已令西路军依照国际新的指示向接近新疆之方向前进，首先占领凉州地区，然后向肃州前进，并望国际准备接济物资。
红西路军继续西进。11月中旬，红军从赵家水西进，向平番、大靖、古浪、凉州地区发展，在河西走廊“蜂腰”一带创立甘北根据地。为了避开马家军的袭扰，红军改为夜间行军。马家军多是骑兵，红军在运动速度上与之相比十分悬殊，处处陷于被动地位。尽管这样，红军在大靖还是把马步青的第5师打得退缩城内不敢出来。11月11日，红30军闪开敌人，进占土门，迫使马步青的工兵营350余人投降，随即攻凉州不下，乃分兵一部监视敌人，主力指向永昌。18日克四十里铺和永昌，21日红89师以两个团乘胜攻占山丹。随后，红5军和总直属队也全部抵达这一带。红5军接防山丹。红30军位于永昌至凉州城西四十里铺一线休整待命。12月3日，永昌守敌弃城逃走，红军不占而得永昌。总指挥部和直属队进驻永昌。
红9军由镇虏堡地区经松山城、干柴洼向古浪前进。快接近干柴洼时，后卫发现有不明番号的骑兵在运动。军部立即命令部队赶到干柴洼，就地修筑工事，阻击敌人。11月10日早晨8时左右，部队刚刚吃完饭，敌骑兵就接近前沿阵地。战斗随之激烈起来。敌总指挥马元海指挥重兵3个旅在飞机、大炮掩护下，向红9军军部驻地杀过来。战斗进入白炽化。军长孙玉清、政治委员陈海松率司令部全体人员参战。科长刘培基率机关人员与敌殊死搏斗，英勇牺牲。在此危急关头，红25师从敌侧翼狠杀过去，敌退，红9军军部之围遂解。
随后，红9军继续向古浪推进。红军白天与敌战斗，晚间行军，人人疲惫不堪，敌却尾追不舍。红军乃夜行晓宿，并由一路纵队改为二路纵队，缩短行军距离，同时又以后卫部队在梁山阻击尾追之敌，主力则经一夜急行军，于11月13日拂晓前抵达古浪城，守城民团弃城而逃，红军顺利占领古浪城。古浪是“河西走廊”要冲，一个小镇，它两面夹山，地势较低，极不利于防守。城东有一片开阔的沙石地带，便于骑兵活动。城南和西南方向是乌鞘岭。距城最近的南山可以鸟瞰整个古浪城，红军派了一个加强团固守。红25师师部驻城南，另以两个团置于两翼，并加强警戒。红27师驻来路方向，并派出凉州方向的警戒部队。军部及机关人员驻于城内。由于对马家军估计不足，红军的战斗较情绪松懈。
11月16日拂晓，盘踞在凉州的马步青派兵增援马元海，并令其全力夺回古浪。马元海集中了3个骑兵旅，两个步兵旅和4个民团，在飞机、大炮的掩护下，向驻守南山的红军猛攻。红军凭借尚未修筑好的工事与敌激战两个多小时，打垮敌人数次冲锋。随后，马元海改变战术，以侧翼迂回，配合正面强攻，以飞机大炮为掩护，并以骑兵穿插，切断红25师师、团间的联系。随后马元海又以重兵直逼红25师师部。在正面，马元海以整营整团的步兵猛攻红军南山制高点，同时又派兵威胁红9军军部。在红军来路方向，马元海以骑兵穿插于红27师后背。由此完全打乱了红9军的部署，切断了红军各级和部队之间的联系，军、师、团指挥中断，各部队只好各自为战。经数小时激战，坚守南山的红军加强团几乎全团覆没。17日12时，马元海又以数倍于红军的兵力猛攻古浪城。红9军军长孙玉清、政治委员陈海松令交通大队一部和机关干部从城内出击。马元海即令骑兵乘势猛扑上来，切断了出击红军的退路。红军出击分队大部分战死，其余被俘。18日，马元海集中全力攻城。红9军从军长到伙夫都投入到巷战中。当此危急时刻，红27师击溃了马元海的分割部队，从东北方向直扑围攻红9军军部的马家军。马家军遭到红军夹击，慌忙退到城外。时近黄昏，马元海不敢夜战，与红军形成对峙。在3天激战中，红9军毙敌2000余人，但全军已伤亡2400余人，损失过半。军参谋长陈伯稚、红25师师长王海清、27师政委易汉文等师团以下干部数十人英勇牺牲，电台及技术人员损失很大。是夜，身负战伤的军长孙玉清和政委陈海松决定率部连夜突围，向永昌的红30军第88师靠拢。午夜刚过，红9军做好了突围准备。军政治部主任曾日三要求各单位尽量带走能够行动的轻伤员。随后，部队将实在无法带走的重伤员集中到几间大屋里，每人发了3块大洋，鼓励他们好好活下去。临行时，曾日三给马元海留下一封信，希望他们从人道主义出发，不要杀害红军伤员。红9军乘着夜暗突围西去。留下的红军重伤员被马家军悉数杀害。红9军的失利，使红西路军重伤一臂，元气受损，给战局带来了十分不利的影响。
永昌战役
11月底，红9军到达永昌城，与红88师会合。西路军总指挥部驻凉州城南的一个寨子里。指挥部令红30军阻击东来之敌；令红9军休整补充，总结失利之教训。古浪失利主要是麻痹轻敌，死打硬拼，指挥不当，没有及早组织突围，军长孙玉清被撤职。总部派原红31军参谋长李聚奎到红9军整顿部队。
此时，红5军和红30军第89师也进至山丹一带。永昌、山丹两城位于河西走廊“蜂腰”部位，两城相距百余里。祁连山绵亘于南，龙首山耸立于北，通过中间40余里的狭窄的平川，再翻过龙首山，就是长城外那一望无际的大沙漠。这一带的地形对红军极为不利。红西路军占领河西走廊蜂腰部位，西至山丹，东至凉州西四十里铺长300余里一线。此时西路军破译了马家军电报，内称：“红军停下来就打，撤走了可以不打。”由于长期的反动宣传和回民教育，马家军打仗大都很坚决，不怕死。马步芳又利用红军兵力分散，处境困难的弱点，集中兵力于永昌地区寻找红军决战。
徐向前、陈昌浩11月21日给中央的电报称：“据我们现有实力，各军子弹只三排到四排，五军每人只两排，各军机枪子弹甚少，炸弹消耗甚多，存者无几；伤亡共两千八百，掉队约六百；棉衣缺少四分之一，皮衣收集甚少。天寒，早晚零下二三十度。扩红不到五十人。三十军、五军体力未恢复，九军日夜战行，极疲劳。现全人数一八四二五，战斗员占百分之六十，但士气甚旺。”11月24日，徐、陈在永昌再次向中央报告：“马敌现伤亡已约五千以上，但能大批民团壮丁迅速补充，人马、子弹均有。凉州即能抽壮丁三万。因此仍能继续与我拼战。马敌战术以骑兵四处活动，以成团密集队形猛攻堡寨，前仆后继。黄昏后畏我夜战出击，即退守堡寨。敌大部乘马，进退均速。我方胜利难缴获，败退无生还。我们现无能集优势兵力，弹药太少，难在甘东地区灭敌，如何速示。三十军在四十里铺激战终日，伤亡五百余，敌今三个团犯三十军，全日主力被敌杀进两层，终用刀杀退……”
11月19日，中革军委电示红西路军停止西进，“你们任务应在永昌、甘州、凉州、民勤地区创立巩固根据地，以一部向古浪、土门方向活动，在有力条件下消灭由古浪来敌，大部向凉州、永昌前进之敌，同时以一部夺取甘州、肃州至安西一带地区，并可以一部在民勤活动，迷惑敌人，使敌疑我西路军主力由民勤经定远营配合陕甘企图。”（注徐向前《历史的回顾》第526页。）早在11月8日，中央《新作战计划》提出，徐陈所部以在河西创立根据地，直接打通远方任务，准备以一年完成之；后来又令西路军在永凉地区建立根据地，这是为了造成河东红军将与西路军在河西会合的假象，调动国民党军扼控黄河，以便河东主力红军东出或南出，进行大规模的战略转移。由于西路军不知道中央11月8日决定放弃宁夏战役计划，提出《作战新计划》的内容，所以对在永、凉地区建立根据地很不理解，徐向前等指挥员都有意见。李先念曾到总指挥部对陈昌浩说：在这里东不东，西不西，等着挨打，怎么行？要东去，我打先锋。要西去，我也打先锋！陈昌浩斥责说：你懂什么？多嘴！徐向前认为，红9军失利，马家军全力围攻，毛炳文部西进，目前形势于红军极为不利，弄不好就要吃大亏。以徐向前为首，西路军高级指挥员都对中央的这个命令很不理解。直到全国解放后徐向前才知道，当时国民党重兵云集陕北，中央和红军主力十分危急。中央下达这个命令意在摆出河东红军可能渡河向西与西路军会合的假象，使国民党分兵扼控黄河沿岸，陕北红军主力可乘机向东或向南突围。然而陈昌浩却很有把握地说，现在形势大好，马家军被我们基本击溃，没有什么可顾虑的。同时指责徐向前是“右倾机会主义”，要召开会议，对徐向前“开展斗争”。陈昌浩再次“机断专行”，决定以永昌、山丹为中心建立根据地。为此，徐向前于11月24日致电中央，反映了西路军目前的处境，请求重新考虑西路军的行动方针：“我们现无能集优势兵力，弹药太少，难在甘东地区灭敌。如何速示。”25日，中央复电，要求西路军就地坚持，“远方接济，3个月内不要依靠。目前全靠自己团结奋斗，打开局面。”（徐向前《历史的回顾》第529页。）“在河西创立根据地，直接打通远方”，这是中央给西路军的两大任务。单靠西路军的力量“在河西建立根据地”是不可能的。对此，徐向前、陈昌浩在1936年11月17日就对两大任务并列，提出过异议：“如打通远方为主要任务，我在现地区创造根据地不能不居次要地位。”尽管如此，西路军在中央不改变指示的情况下，仍然奉命分出力量先后在一些分散地区建立了部分苏维埃政权，但由于军事上不能战胜敌人，这些政权存在的时间很短，作用不大。徐向前在《历史的回顾》中说：“我们想集中兵力，事实上却集中不起来。”“两万多部队停下来，建立根据地，要占据地盘，要吃要住能不分散吗？”在极为复杂多变的国际国内局势下，中央在对西路军的军事部署方面，存在着缺乏及时掌握，西路军接到的电令往往“飘忽不定”，使西路军失去了战场主动权，付出了致命的代价。
在西至山丹，东至凉州西四十里铺长300余里一线，陈昌浩将红军由东到西分散布置，摆成一字长蛇阵。21日，总指挥部移驻永昌城。22日，西路军政委员会发出告指战员书，号召全军指战员战胜一切困难，建立永、凉根据地，为执行党中央和军委给予的光荣任务而英勇斗争。
红军各项战斗准备尚未完成，马步芳和马步青就以前敌步骑总指挥马元海指挥海南警备第1旅、骑5师、新2军、第100师等主力近10个旅并结合大批民团，集结到了永昌至山丹一带，摆出与红军决战的架势。胡宗南的补充旅也抵近凉山一带，作为二马的预备队。一场恶战就在这300多里的平川上展开了，许多村子和寨堡昼夜不停地在厮杀，在死人！
损失过半的红9军进入永昌城还没有来得及休整，马家军的两个骑兵旅就分别从东、南、北三面包围了永昌城，并随之发起攻击。
红30军主力于11月22日进至武威西部的四十里铺，先头部队第89师布防尚未就绪，敌祈明山旅即赶来攻击。红军奋起还击，经数小时激战才击溃敌军。不久，马元海又纠集了1个骑兵旅、青海民团、炮兵团、手枪团及地方武装并结合祈明山旅又向红军发起猛攻。马家军在强大火力掩护下，派兵炸开了围墙，随之潮水般地涌向缺口。红军以猛烈的火力打退了敌人的进攻。战至下午，马元海又增加兵力，从好几个地方同时炸开围墙，并投入大量兵力不断扩大突破口，不久，1个旅的敌人突入土寨子围墙内红军阵地。红军与二三十倍的敌人顽强战斗，数次肉搏，敌军在围墙内丢下数百具尸体后退下去了。下午5时许，马元海令部下阻止了一支四五十人的敢死队，用手榴弹开路，用炸药包炸开了东大门围墙。马家军乘势潮水般涌向缺口。坚守在这里的红军只剩下11人，在第1连指导员林玉成的带领下与敌搏斗，刀刃砍卷了，就和敌人扭打在一起，林玉成拉响了最后一颗手榴弹与敌同归于尽。黄昏时，正当马家军攻击东大门围墙最紧张的时刻，红30军政委李先念和军长程世才亲自率领4个团的兵力向马家军发起猛烈反击，但仍未能将敌逐出四十里铺。激战3天3夜后，马家军力渐不支，被迫退走。此战，红军毙敌2400余人，仅用大刀砍死的就有700余人。红30军为此也付出了沉重的代价。接着，红30军主力一部进至水磨关，另一部撤至永昌东南八坝。25日，马元海又组织了2个旅进攻八坝，红30军与敌激战两天一夜，最后将敌击退。
12初，马元海指挥5个旅和7个民团猛攻永昌以西之水磨关，企图切断永昌、山丹之间的联系，实行分割包围，各个击破。红88师在熊厚发师长和郑维山政委的率领下，与敌激战一昼夜，后89师驰援水磨关，终将马家军打退。连日来，红军布置在城外的警戒部队常遭凶悍的马家军袭击，损失较大，不得不撤回永昌城内固守。红9军和红88师与西征军指挥部的联系通道也被马家军切断。遭到重创的红9军与红88师在毫无外援的情况下坚守着被马家军层层包围的永昌城。12月7日，马家军总指挥马元海亲自率领3个主力旅增援永昌，并在飞机大炮的掩护下对东关实施突击。红9军和红88师重新调整了部署，居高临下以猛烈的火力予敌大量杀伤，但马家军仍蜂拥而至，战斗在东关城墙上激烈展开。熊厚发师长亲自率领“夜老虎”265团及时赶来增援，终将马家军打退。8日，马元海又从西南攻城，再次被红军打退。9日，马元海又改为从西南面攻城，仍被红军打退。连续数日激战，红9军和88师给马家军以大量杀伤，甚至还击落敌机一架，但是，红军再也无力粉碎马家军的轮番疯狂进攻了，部队疲惫不堪，兵员、武器、弹药、药品和粮食等得不到必要补充，伤员得不到及时救治，实力日渐削弱。城内各寺庙、空房都住满了伤员。当初，每个指战员每天还能吃上一两顿稀饭，到后来，连一顿稀饭也喝不饱了。到了晚上，寒气袭来，身着单衣的红军冻得不能入睡。极度的饥饿和疲劳，红军的体质和体力也越来越差，成批地饿昏倒在阵地上。有的人一天竟昏倒数次。开饭时，大家面对少得可怜的几碗照得见人影的小米稀饭，谁也不肯喝，总是你推我让。有的干部战士从昏迷中苏醒过来，就摸锹筑工事，拿刀奋起杀敌人。红军指战员就这样凭着崇高理想、英勇顽强的斗争精神，在缺弹少粮，孤立无援，极端饥饿和疲劳的情况下，以大刀和石块同数倍于红军的敌人血战多日，毙伤敌2000余人。单是永昌东南八坝红军与敌激战两昼夜，光用大刀砍死的敌人，至少有800具敌尸横七竖八的散摆在土围子内外。
在永昌战斗激烈之时，马家军两个旅又两个团数次进袭山丹，红军据城固守，予敌以大量杀伤，巩固了阵地，有力地配合了永昌的战斗。
血战高台
1936年12月12日，张学良、杨虎城扣留了来西安部署“剿共”的蒋介石及其要员十余人，宣布取消西北“剿总”，并通电全国，提出改组南京政府、停止一切内战、开放民众爱国运动，立即召开救国会议等八项主张。12月15日，****中央以******、朱德、周恩来等15名红军将领的名义致电国民党政府，要求国民党政府接受张、杨的八项主张，停止内战，一致抗日，并同张学良的东北军和杨虎城的第17路军公开建立了抗日民族统一战线。
在河西走廊与马家军激战的红西路军，获悉“西安事变”的消息后，将士一片欢腾。立即组织敌工干部，深入到前沿阵地向马家军喊话，宣传“西安事变”张、杨的八项主张及****停止内战，一致抗日的主张。马家军此时不知所措，虽继续向红军阵地打枪，但大的进攻战已减少了，双方时打时停，进入对峙状态。红西路军自10月下旬渡河西征以来，在无后方依托的条件下，孤军连续作战月余，歼敌6000余人，但红军也由渡河时的21800余人锐减到15000人，战斗力大大削弱。这时，总指挥徐向前认为，马家军主力未被击溃，红军有生力量日减，又无根据地依托，兵员、武器弹药、粮食、医药、被服等难以补充，伤员无法安置医治，军政委员会应冷静地分析一下形势，以便正确决定今后行动方针。军政委员会主席陈昌浩此时头脑正在发热，没有考虑徐向前这一正确建议。
此间，红军已和东北军、西北军订立三位一体的联盟，准备联手抗击国民党军的进攻。12月22日，党中央电示红西路军，先在永昌地区休整，一面争取二马抗日，一面准备伺机以主力向东打，向驻兰州的东北军靠近，以便返回黄河以东。中央令西路军东返，意在从西面牵制国民党军，以策应西安局势。并征询意见。西路军军政委员会开会讨论，陈昌浩认为，应当无条件执行中央的指示，东进兰州附近，取得物资补充，向河东进击。多数人认为，河西走廊已是寒冬天气，西路军缺乏补给，大军行动非常不便。马家军集中在东面，西路军东返，势必与之决战；再说，对于有2000余名伤病员的西路军，要转战近千里绝非易事。因此东进取胜把握不大，应乘虚西进，打通苏联。12月23日，陈昌浩按大家的意见复电中央，认为接通新疆以取得国际援助，为目前“整个抗日阵线的迫切与极大要求”，西路军虽已付出重大代价，但完成这一任务已无问题。如果东进，路程过远，易遭敌骑兵截击，“伤亡掉队必大”，即使“在20天内到达兰州，至多只能起巩固兰州的作用，策应主力行动其作用不大”。24日，中央再次致电西路军：从整个战略考虑，“西路军以东进为有利，只要20天至30天到达静宁、隆德地区，便可与于学忠、王以哲之8个师配合作战，至少可以钳制胡、毛、曾、关，而利我主力在东边放手打仗。张学良极盼你们来，答应在兰州补充子弹，被服。”次日，西路军指挥部复电中央：坚决执行中央决定，准备东返。
12月下旬，红9军和88师从永昌突围，到达总部直属机关驻地梅家营子，88师归队。红5军也撤离了山丹。此时，西安事变和平解决，全国形势转向团结抗日。但是，在西路军面前，马家军仍步步压缩对红西路军的包围。马步芳、马步青集中了全部兵力，胡宗南又补充了几个旅赶来增援，企图一举消灭红西路军。
12月27日就正在西路军集结时，中革军委电令西路军：“西安事变和平解决，前途甚佳。西路军仍执行西进任务，占领甘、肃二州，一部占领安西，开始西进的时机及如何作战，由你们决定。”12月底，红西路军根据中革军委的电令，撤离山丹、永昌地区，以红5军为前卫，红9军和总部直属队为本队，红30军为后卫，冒着风雪严寒，忍着饥饿和伤痛，晓宿夜行，突围，行军，突围，继续向西进发。30日，红5军猛攻抚彝（今临泽），守敌退去。当晚，军政委黄超率37团、40团及军直一部留守临泽，筹备粮草，为西路军总部及后续部队西进做准备；军长董振堂和军政治部主任杨克明则率43团、45团、骑兵团和妇女团第三营及军直一部，马不停蹄地向高台进发。
高台位于甘肃省西部，是兰新公路的咽喉要道，自古乃兵家必争之地。城南是海拔5400余米的祁连山脉，山顶终年白雪皑皑；城北是一望无际、荒无人烟的大沙漠。高台是西路军西进的必经之路，势在必得。1937年1月1日，红5军军长董振堂率第39、45团和总部特务团4个连及2个骑兵连共3000余人一举攻占高台，守敌1400余人向红军投降，其中部分人员接受了红军的改编。这一带粮食较多，西路军停下来进行短期休整。5军进城后，董振堂命令45团守东城墙、东关和城东南角地段，43团守西城墙、西关和城西南角地段；骑兵团部署在北城墙(此处无北城门)；军直属队和妇女团三营驻在城内天主教堂附近作为机动力量，军指挥所设教堂内。
1月初，红9军一部攻甘州未克，转过黑河在沙河停止前进。总指挥部和红30军随红9军一部跟进，过黑河后在倪家营子一带停止前进，总部直属队和红5军一部驻临泽县城，拟作补充后继续西进。西路军刚进行短期休整。马步芳立即调动2万部队围攻过来。1月5日，西路军指挥部各机关和红9军在甘州（今张掖市）西南的甘浚堡遭到马家军骑兵突袭，结果部队被打散，损失200余人及大部分电台等通讯设备。西路军各部队因此联系不便，严重影响了统一指挥。
时蒋介石破坏和谈，调集40个师打算进攻西安。1月16日，军委电令西路军停止西进，在甘州、凉州地区建立根据地，以为待机策应。西路军总指挥部电请军委派红4军、红31军来援，东西夹击马家军，争取歼敌主力一部，以创造条件建立甘、肃二州根据地。军委回电说，河东无法抽调部队西来，令西路军团结一致，紧缩编制，人自为战，坚决歼敌，独立完成任务。张国焘亦来电强调“军委对西路军的指示是一贯正确的，对西路军是充分注意到的”，“如果还有过去认为中央路线不正确而残存着对领导的怀疑，是不应有的”，“应当在部队中，特别在干部中，提高党中央和军委的威信。”（徐向前《历史的回顾》第537—538页。）
红军停留在临泽、高台地区，数万马家军追踪而至。1月中旬，红9军在副总指挥兼军长王树声指挥下，突出敌人重围，到达倪家营子与红30军会合，共同组织阵地抗击敌人。
临泽到高台一带，是回汉杂居地区，人烟稀少，党在此地毫无群众基础，难以建立根据地。况且，这里南傍祁连山，北临沙漠，几十里宽的一条狭窄地带，部队运动不便，军事上十分不利。红军的阵地从高台到倪家营子约有100多里，又像一长蛇阵。马步芳和马步青抓住红军分兵把守的弱点，集结了主力2万余人，在总指挥马元海率领下，企图与红军决战。
董振堂（1895——1937），河北省新安县人。1923年毕业于保定军官学校炮科。随后任冯玉祥陆军第十一师参谋、炮营营长、工兵团团长、旅长、师长，中原大战后，部队编入第二十六路军，任第73旅旅长。九一八事变后，董振堂不满蒋介石：攘外必先安内“的反动政策，在共产党人影响下，日益倾向革命。12月14日，同季振同、赵博生等率17000多人在宁都宣布起义。部队整编为中国工农红军第红五军团，董振堂任副总指挥兼红十三军军长，后任军团长。1932年，董振堂由毛主席亲自批准入党。1934年当选为中华苏维埃共和国中央执行委员。在战火的洗礼中，董振堂指挥的红五军团逐步形成了善打防御战、阻击战的作战风格。1934年10月参加长征，率部担任后卫。长征开始到结束，红五军团一直担任后卫。
董振堂率领的红5军3000余人驻守高台城内，军政委黄超带着5军仅有的一部电台和部分兵力驻守临泽，高台守军遂与西路军总部失去了联系。马家军截断了西路军总指挥部和红5军的联系。董振堂只好派敌工科科长李肃等分批化装出城，向总部报告情况，但都被马家军截击。董振堂把城内划分为若干防区，分别派兵把守。动员全城军民把木箱、木柜抬到城墙填土泼水冻结后，加宽加高城墙，将能用来打击敌人的石块、木头等都集中到城墙上以弥补武器弹药的不足。他还组织城内所有的铁匠，昼夜不停地打造大刀长矛。
1月12日，马元海以一部兵力钳制位于临泽地区的红9、30军，集中了4个旅另3个团和民团一部，以10倍于红军的兵力并配以飞机大炮猛攻驻守高台县城的红5军阵地，企图将红军各个击破。火炮猛烈轰击后，骑兵挥舞着马刀，步兵抬着云梯向城墙涌来。红军坚守城墙，数次击退敌人。马元海见难以从正面攻克，便集中兵力攻打高台县城东、西城墙外的两个碉堡。这两个碉堡是全城的制高点，红军依托碉堡有力支援了守城作战。在敌人炮击、火烧、连续进攻的情况下，红军终因寡不敌众，碉堡失守，被迫退入城内坚守。为避免全军覆没，董振堂命令在北城墙挖了一个宽3米、高2米的大洞，只在城墙外侧留下了薄薄的一层土，以备突围。红军苦守数日，顽强击退了马家军的多次进攻。董振堂一面指挥部队战斗，一面准备突围。此时政委黄超派人送信，西路军总部命令5军死守高台。董振堂坚定地命令部队“坚决守住高台！我们人在高台在，誓与高台共存亡！”1月20日，马元海倾全力攻城。此时，西路军总指挥部电台侦听到马元海全力攻击高台的电令，立即报告陈昌浩。总指挥部立即派骑兵师去策应红5军。红军的马不是战马，子弹又少，骑兵又未经训练，一出动便在沙河镇一带被马家军骑兵截击，在激战中，红军骑兵师长董彦俊、政委秦道均等大部牺牲。接着，西路军总指挥部又几次派兵增援高台，却因强敌阻击，无法解高台之围。
面对强敌的围困猛攻，董振堂镇定自若，指挥孤军奋战。他带领干部检查每个防御工事、每个射孔，组织部队集中城内的砖块、石头、木棒，搬上城墙，并鼓舞指战员们坚定信心，克服困难，誓与敌人血战到底。在援兵无望，强敌当前，突围不行的情况下，董振堂只有率部死守高台。城墙被敌人炮火和飞机轰炸得残破不堪，城内房屋几被毁尽。红军伤亡严重，但仍与强敌浴血苦战，一次又一次将马家军从城墙上打下去。不少红军伤员扭住敌人跳下城墙同归于尽。正当战斗激烈之时，红5军收编的原高台民团又叛变了。叛军打开城门，马家军乘势蜂拥突入城内。董振堂立即组织部队与敌人进行巷战，逐屋逐街争夺。子弹和手榴弹打光了，红军就用刺刀、大刀、石块、砖头与敌人拼杀。肉搏十余小时后，高台城陷落。董振堂带着两个警卫员和一个司号长，从东门以北的城墙上跳了下去，被敌人包围。他左腿负伤后，半跪在地上，双手握枪向敌人射击。1月21日，高台城内枪声稀落。马家军围住董振堂要活捉他。这位宁都暴动的领导人，红军卓越的高级指挥员背靠城墙，高呼“共产党万岁！”向自己的脑袋扣响了最后一颗子弹。在战斗中牺牲的还有红5军政治部主任杨克明、第13师师长叶崇本、参谋长刘培基以下3000余人。突出重围进入南山的少数红军亦被民团俘虏杀害。马家军不但屠杀了全部俘虏，还残忍地将董振堂和杨克明的头颅割下，送到西宁去向马步芳请功。
高台失守，红5军3000多名将士战死的消息，震动了红西路军全体指战员，全军上下无不悲痛。这天下午，从高台突围出来的红军伤员，向红30军军长程世才哭诉了高台血战的经过，最后，他们用拳头抹掉眼泪，悲愤地说：“红5军从江西出发，经过25000里长征，打了许多胜仗，想不到亡在马步芳手里。我们要求马上补充到连队去继续战斗，一定要为5军报仇，为董军长报仇！”
