倪家营子战役
在红5军被围高台的同时，驻守临泽的总部部分直属机关和担任掩护任务的红5军、9军各一部也被马家军分割包围。临泽驻有西路军后勤部门，有驮着全军军费的辎重部队，有全军唯一能造手榴弹和子弹的小型兵工厂，有医院、供给部门。这里是红西路军的生命线。城内只有一个警卫连经过实战，其他都是缺乏实战经验的干部和几百名女同志和勤杂人员，负责指挥守城的是后勤部长郑义斋。
这时，总部指示坚守临泽城，等待红30军增援。郑义斋命令四局科长秦基伟负责组织城内机关和部队坚守城墙，又把所有干部战士不分男女统一按战斗需要编成班、排、连。男同志负责坚守城墙，女同志负责做饭、看护伤员和捡石块。警卫连2个排分别坚守几个容易被突破的城门楼，另一个排作为预备队。
第二日拂晓，敌人用山炮把城墙炸开了一个缺口，然后，整营整团地向缺口涌来。正当此危急时刻，担负掩护任务的红5军、9军各一部在打退当面敌人进攻后，向攻击临泽之敌出击。马家军在红军夹击下，仓皇退去。1月21日，驻临泽的红军奉总指挥部命令，连夜突围，并打退敌人埋伏，与敌周旋战斗一天后，与红30军会合。
红5军失败后，红西路军三只拳头丧失了一只。为保存实力，总指挥部决定收缩阵地，各军都集中到地形较好的倪家营子和沙河镇一带布防坚守，并重新调整部队体制和建制，精简机关，充实部队，以增强部队战斗力。
1月16日以来，中央连续电示西路军东进，指出：在骑兵追堵下，欲图急进避战达到东进目的，危险较大，应集结全军，切忌分散，用坚决的战斗来完成东进任务。同时，中央又电示在南京的潘汉年，要他转告蒋介石，西路军东进并非增援西安，而是就粮困难。若能令马步芳停止进攻，让出凉州及其以西各城给西路军，使其有粮可食，即停止东进。1月23日，陈昌浩复电中央，认为接通新疆取得国际援助，是目前“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”。即便“在二十天到达兰州，至多只能起到巩固兰州的作用。策应主力行动，其作用不大。”12月24日，中革军委致电西路军，指出：从整个战略考虑，“西路军以东进为有利”。只要二十天至三十天，即可达到静宁、会宁地区与东北军靠近，并可有力推动时局发展。“你们行动方针以便利击敌保存实力为目的，行动方向由你们自决。”“如果你们决定东进，我们是赞成的。”
12月27日，红30军在西洞堡地区击溃敌骑兵旅，歼灭宪兵团，缴枪1200余支及大批军用物资。因东面有马家军重兵防守，决战不利，1月28日，西路军又折回临泽以南，进驻倪家营子一带43个屯庄，进行阵地防御战。全军还剩1万多人，其中能战斗的人员只有不到一半。红5军失败后，马家军初步实现了各个击破红军的计划，于是迅速组织了5个步兵旅、3个骑兵旅、1个手枪团、1个宪兵团以及甘肃、青海两省的民团，包围了倪家营子。
倪家营子南北长16里，东西宽3里，像个长方形的军棋盘，其间有大小四、五十个黄土围子，像是盘中的棋子。一个围子里住有一两家或三四家人。有钱的人家围墙厚达三五尺，墙上筑有垛口和望楼。这种围子称作屯庄。一般人家的围墙稍薄、矮，没有望楼。这种围子叫做庄子。庄与庄之间是庄稼地、沟渠和一些树木。倪家营子南高北低，南半部叫上营子，北半部叫下营子。西路军总指挥部驻廖家屯。此时，西路军尚有主力10个团，约8000人，红30军防守西南方向，88师阵地位于下营子西南面，89师阵地位于88师后面，军部另以一部分兵力为预备队。红9军防守下营子东北方向，两军前沿阵地相接，纵深梯次配置，构成一个椭圆形防御阵地，各部凭垒固守。总直属队及红5军余部驻下营子中部坚固的土围子里。红军计划在消耗敌人有生力量后转入反攻，并乘胜东进。
此时马家军尾随而至。马步芳认为抓住了红军陷入狭长崎岖山岭绝地，没有补给，弹药缺乏，没有棉衣，没有粮食等弱点，以骑兵配合炮兵大举进攻。为了击破倪家营子的红军主力，马步芳纠合了马禄、马彪、韩起功等4个骑兵旅和5个步兵团共计73000余人向红军进攻。2月1日拂晓，马家军数万人向倪家营子发起猛攻。敌人以两个旅对红88师263团固守的王家屯庄实施主要突破。炮击过后，大批马家军在督战队的威逼下蝗虫般冲上红军阵地。红军指战员从坍塌的工事和弹坑里钻出来，抵近射击，杀伤敌人。马家军一部突入红军阵地，红军就以大刀、长矛、木棍与敌搏斗，直至将敌人打回去。坚守前沿的红263团1个连打退敌人多次猛攻，只剩9人仍坚守阵地。战至夜晚，红88师还派出善于夜战的“夜老虎”265团袭扰马家军，炸毁敌人军火，打得马家军昼夜不宁。
总指挥部后方机关还派出人员在紧挨前沿的屯庄里，发动群众成立村苏维埃政权，平分地主财产。政治部的剧团、宣传队还在春节给部队和老乡们演戏。妇女独立团的女战士白天坚守阵地，抬伤员，送饭，夜晚还送树木到前线做鹿砦。
马家军多次较大规模的进攻被打退后，又改变战术，对红30军实行两侧迂回包围的战术，沿雨裂沟插到红30军两侧，然后对西路军总指挥部进行攻击。总指挥徐向前爬上房顶，亲自指挥部队战斗。红30军政委李先念和军长程世才立即组织了3个团的兵力，成梯队反击敌人，直打到天黑，才将嵌入红军阵地的马家军赶出去。马家军在疯狂进攻红30军的同时，也不断攻击红9军阵地。
2月上旬，西路军向中央提出，如不派红4军、31军来援，打击二马实力，则西路军难以完成西进任务，只好东出青海大通、西宁一带活动，解决部队给养与补充，伺机再图发展。17日，中央书记处电示西路军，同意西路军春暖前在临泽一带寻机破敌，争取在春暖后向肃州、安西行动。但不同意东出青海大通，并指出：“你们（对）过去所犯的政治错误，究竟有何种程度的认识呢？何种程度的自我批评与何种程度的转变呢？我们认为今后的胜利是与过去政治错误的正确认识与彻底转变是有关系的。”主要领导人陈昌浩和徐向前因曾同意张国焘南下主张而背上了严重的政治包袱，中央将过去的错误与眼下的行动联系在了一起，他们都感到压力沉重。陈昌浩曾是“国焘路线”的积极支持者，现在又担负西路军军政委员会主席的重任，如此一来，有苦说不出，只好惟中央之命是从。徐向前建议召开军政委员会讨论行动方针，经过西路军委员会开会讨论，大多数人认为无法再坚持下去了，赞成徐向前提出的自救突围东返的意见。但陈昌浩迟疑不决。
西路军在倪家营子与马家军浴血苦战30天，毙敌民团司令韩忠良、团长马亚子以下1万余人，红军也伤亡数千人，总人数已不足1万人。2月21日，西路军军政委员会鉴于在倪家营子固守毫无前途，遂决定突围，率军东返。24日，红军突围进至甘州西南的西洞堡、龙首一带，追敌1个骑兵师及民团追至，遭到驻西洞堡的红30军的坚决抵抗，毙伤敌400余人。2月24日西路军军政委员会向中央汇报西路军情况称:“中央军委：甲、我们二十一日晚移威敌堡，敌于天明即接近，因地形堡寨太多，敌易封锁，又于当晚仍回集倪家营。天明敌骑又接近，接连三次敌猛力炮击进犯，夜在野外四面伏击，不便出击，必在此时打。如天明有机即东进，无机另想办法。乙、欲战胜此敌，只要八个足团，一两千骑兵，带足较强火力及山炮、迫击炮一部即可。最好能速抽出这样兵力过河，以归还建制名义向凉州进攻。我们适时夹击，可彻底消灭此敌，夺取甘北，奠定抗日后方，接通远方，实现根本大计，无论对西安之和平、战争计，无论对中国红军及西路军计，此为上策，望军委考虑，希予采纳。丙、敌骑日夜接近，步、骑、炮集中日夜交战，西路军不战胜此敌，必有极大牺牲。西进不可能，东进亦不可能。我们虽拼战到一人一弹为止，但此前途危险极大，恐全军牺牲，不但毫无代价，且壮大敌之人马，敌重振威风，影响中国红军前途，造成将来再来此地困难。究竟战略后方是否此地，究竟战争前途是否存在。如果甘北必须占领，战争前途不免，即望实现此议，不然我们只有抱全部牺牲决心，在此战至最后一滴血而已。如何望告。徐、陈二十四日二十四时”
25日，马家军一部攻击红30军右翼，另一路马家军攻击红30军左翼。红88师主力和89师一部在掩护部队火力支援下，从下午3时开始向敌反击并包围敌军，战至傍晚，全歼敌民团团，缴枪1200余支。
部队进至威敌堡地区，又遭敌堵截。突围东进没有中央的命令，陈昌浩本来就有顾虑。他原来曾反对过中央，这次为了表示回到正确的中央路线上来，不顾实际情况，只是机械地坚持要执行就地坚守的中央命令。他见部队受阻，便提出要重返倪家营子，继续建立甘北根据地。徐向前听了大吃一惊：“昌浩同志，你还有什么力量回去建立根据地嘛！我们好不容易突围出来，回去不是自寻灭亡吗？”陈昌浩坚持要回去，徐向前和他吵了一架也没有结果。（徐向前《历史的回顾》第545页。）乘敌暂不敢来犯的间隙，红西路军军政委员会召开了扩大会议。徐向前和各军主要领导认为，好不容易冲出来了，只能一鼓作气杀回河东，绝没有再入虎口的道理。陈昌浩却错误地认为，马步芳新式装备的宪兵团是他的主力，“装备好，战斗力强，被我们敲掉了，这一仗打得好！这意味着什么呢？这就是说，目前敌我力量已经起了变化，敌人的锐气被挫伤了。西进对我们有利，我们要重回倪家营子去，占领甘北。”“我们要继续向西打！”（程世才《血战河西走廊》）会上，黄超、李特等人也力主继续西进，“坚决执行中央的指示”，“反对右倾逃跑”！占领甘北建立根据地。陈昌浩是军政委员会主席，是西路军最高领导，有最后决定之权。徐向前在会上没有发言，在那种情况下，谁还敢唱反调呢？于是，军政委员会做出了继续西进的决定，徐向前等人只好表示服从。陈昌浩这个决定使西路军丧失了回师东返的最后一次机会，陷入了不可挽救的绝境。
26日拂晓，西路军又回到倪家营子。前次突围时留下的一批不能行动的伤员遭到当地民团副团长李成基的残杀。红军伤员有的被剥光了衣服活活冻死在庄前老塘坑里，有的被石头砸碎了脚踝骨和脑袋，有的死在门前和庄稼地里。红军回到倪家营子，李成基被抓获枪决。当日，中革军委来电称：“（发西路军）徐、陈及军政委：甲、固守五十天。乙、我们正用各种有效方法援助你们。主席团二十六日亥。”
红军在西洞堡歼敌宪兵团的胜利，并没有因此改变西路军的被动局面。马家军很快又集中了主力围攻倪家营子。这里经数万人30余日大战后，已是房倒屋倾，群众四处逃散。红军粮少弹缺，兵力锐减。马家军则逐步缩小包围圈，采取多路进攻，梯队重迭，步步推进的战术，压迫红军于绝境。陈昌浩也知大势已去，不断向党中央告急，请求速派援兵。******得知西路军的惨况后心急如焚，急电正与国民党谈判的周恩来，要他找蒋介石下令让马步芳停止进攻西路军。同时电令前方的彭德怀、刘伯承等将领，立即抽调部队组成援西军，以刘伯承为司令员，克日西渡黄河以解西路军之危。27日，中革军委组建援西军，准备增援西路军。
27日拂晓，马家军以3个旅进攻红88师阵地，战斗十分残酷。从师长、政委到炊事员、饲养员都投入了战斗。马家军1个旅冲进了下营子红30军军部。程世才军长手提“快慢机”，带领战士们与敌血战，数次遇险。接着，程世才组织了3个团（其时1个团已不足1个营的兵力）反攻，数次冲杀才打退马家军。28日，马家军集中了全部兵力将红军包围数层，直冲进红军纵深阵地，并切断了红军纵深与前沿阵地的联系，同红军后方部队激战。红30军迅速组织力量反击，才将敌人打退。总指挥徐向前令程世才率红30军和红9军一个团出击。霎时，红军指战员冲进敌群，与敌人肉搏，阵地上到处是血，到处是火，到处是敌我拼命厮杀······这一天，红军与马家军肉搏5次，夺得两杆黄旗，砍死马家军800余人，夺回了主要阵地。红军与敌激战9昼夜后，伤亡惨重，弹尽粮绝，已到非突围不可的地步。
3月5日，中革军委令援西军从淳化、三原出动，向镇原方向开进。同日，西路军被迫全面突围东进。马步芳则严令马家军，务必将红军赶尽杀绝！3月8日，西路军进至临泽以南的三条流沟地区，马家军尾随而至，将红军分割包围于低洼的三道流沟里。红军每天都要承受马家军的数次猛攻。
兵败祁连山
3月7日，红西路军突围至临泽以南的三道流沟地区时，又被大批马家军包围。三道流沟是一个东西长十余里的村子，南傍祁连山，东北两面临茫茫戈壁滩，西面是沙漠。南北平行的三条河将村子分成几段。据此地形，总指挥部令红9军守村东南，总部直属队驻村中，红30军守村西北。
3月8日天刚亮，马家军在强大的火力掩护下，骑兵、步兵以密集的队形向红88师阵地扑来。红军用大刀、梭镖、刺刀同马家军激战到傍晚，经过反复争夺的前沿阵地，完全被鲜血染红了，每个倒下去的红军战士周围，都有几具甚至十几具敌尸。3月9日，马家军又以3至4个旅的兵力继续攻击红88师阵地，都被打退。傍晚，马家军倾全力向红军进攻。红88师师长熊厚发被打断了胳膊，仍手提马刀指挥战斗。战至漫天星斗时，马家军仍不休战，反集中了4个团的兵力，将只有3000余人的红30军分割包围，完全切断了红30军与总指挥部的联系。当晚，红30军军长程世才将所有的粮食收集起来，仅够煮一锅米汤。就在米汤将熬好时，马家军的炮火打中了一座民房。红军一边抗击敌人，一边救火。可是救火找不到水，战士们只好舀起刚煮好的米汤灭火。火虽扑灭了，但很多指战员却未喝上一口米汤。当夜12时，军政委李先念和仅有几百人的红265团在抗击着数千敌人围攻的情况下，毅然抽出一个营的兵力出击，以解红88师和89师之围。此时，总指挥部也令红9军的2个团一千余人增援红30军。在与马家军激战5昼夜后，红88师、89师终于11日夜间突出重围。
三道流沟突围后，兵不满3000的红西路军且战且走，用两条腿和马家军的四个蹄子拼命赛跑，抢占梨园口，控制进入祁连山的要隘，准备向山里转移。祁连山横穿河西走廊，梨园口是进入山谷的一个关口。徐向前命红9军政委陈海松率9军余部1000余人把守关口，掩护西路军总部及伤员向山中转移。3月12日凌晨，担任西路军后卫的红9军进至距梨园口约八九里的村子梨园营。这时，数不清的马家军骑兵，兵分两路追上来。为掩护红30军展开和总指挥部撤退，年仅23岁的军政委陈海松立即率数百人拼命与马家军争夺梨园口两侧的山头。梨园营这个土围子只有三四十户人家，马家军却把它包围得铁桶似的。每人只有3发子弹的红军战士沉着应战，打退了敌人数次攻击。马家军调来大炮轰开了梨园营的寨墙，红军战士光着膀子，拿着大刀和马家军的骑兵肉搏。不到半日，红9军仅剩的两个团1000余人绝大部分战死。陈海松率部突围，将剩下的指战员集中在一个小山包上，继续抗击马家军的进攻。在与敌人反复冲杀几次后，阵地上只剩下陈海松和十几个交通队员。马家军断定陈海松不是一般的干部，便蜂拥上来企图活捉他。陈海松和战士们一起扣响枪中仅有的子弹，敌人倒下去一堆尸体。马家军于是集中火力疯狂地向陈海松他们射击。陈海松身中数弹，斜倒在地上，同战友们与阵地共存亡了。第25师政委杨朝礼亦在战斗中英勇牺牲。红30军89师和88师在邵烈坤和熊厚发指挥下冲上来堵住马家军，指战员光着膀子，举着大刀，与敌奇兵肉搏。当天，264团全部拼光，263团也损失大部。次日，由于叛徒出卖，89师师长邵烈坤被俘。马家军用高官司厚禄重金收买利诱，但被邵烈坤严词拒绝；敌人又施以酷刑，邵烈坤宁死不屈，被秘密杀害。
红30军在打光了2个主力团后，终于击退了马家军。西路军继续向祁连山中的康龙寺地区转移，妇女独立团却在转移途中被马家军截断，全部覆灭。3月12日夜，陈昌浩、徐向前再次向中央告急。中央电示：西路军一是冲向蒙古边境，一是就地分散游击。
3月13日，西路军经理部长郑义斋率队护送黄金到总部，突遇大批马家军。郑义斋当机立断，率十余人掩护黄金保管员突围。在阻击敌人的战斗中，担任掩护的十余名红军战士英勇牺牲，郑义斋身中数弹后壮烈牺牲。同日，身负重伤的熊厚发率88师到达距康龙寺约七八里的马场滩时，马家军的骑兵又追赶上来。这一带地势平坦，便于骑兵作战。熊厚发忍着伤痛，指挥红264团、263团就地阻击敌人。随后，马家军倾其全力向红30军阵地压缩，为掩护总部机关和伤病人员向祁连山转移，红30军指战员前仆后继与马家军殊死搏斗，战斗极为惨烈。红264团全部壮烈牺牲，红263团大部分指战员也光荣牺牲。熊厚发率263团余部且战且走，抢占牦牛山后，才稳住了阵势。
3月14日，西路军到达康龙寺以南40里的石窝一带。拂晓，马家军的4个骑兵旅又追上来，后面还跟着大批步兵，分数路向红军阵地扑来。担任掩护任务的红265团和267团与敌血战，再次遭到重大损失，红88师政治部主任张卿云不幸牺牲。红军建制被马家军冲得七零八落，总指挥部能够直接指挥的部队仅有红30军尚成建制的近2000人，其余红军部队与总部失去联系，只得独立作战，但大多被马家军各个消灭，妇女独立团在与总部失去联系后，遭敌重兵包围，大多壮烈牺牲！西路军的处境更加危急了！傍晚，在前沿部队打退马家军的最后一次进攻时，西路军在石窝的山头上召开了军政委员会议。陈昌浩宣布了军政委员会的决定：陈昌浩、徐向前回延安向中央汇报情况。徐向前认为，部队都垮了，还回陕北干啥！不如留下来稳定军心。陈昌浩激动地说，这是军政委员会的决定，你如果留下，目标太大。你不要再说了，个人服从组织。我们要回去和中央斗争去！徐向前不好再说什么，只得迁就了陈昌浩的意见。随后，军政委员会决定，将西路军残部分编成3个支队就地游击。红30军余部5个营及总指挥部直属队剩下的十几名干部共千余人组成左支队，由李先念、程世才、李天焕率领；红9军剩下的300多名步兵和100多名骑兵编成右支队，由王树声、朱良才率领；伤病员及妇女、小孩千余人，由红5军参谋长毕占云率领。为便于统一领导，由李先念、李卓然、李特、曾传六、王树声、程世才、黄超、熊国炳等成立了西路军工作委员会，统一指挥部队，李卓然任书记，李先念负责军事领导。（徐向前《历史的回顾》第550—551页。）最后，参谋长李特强调：为缩小目标，减轻负担，除留下一部电台和中央保持联系外，其余全部砸掉。把所有带不走的武器全部砸毁，一支枪，一把刀也不能留给敌人！会后，左支队和右支队分别转入祁连山区打游击。
3月14日夜，已经打得班不成班，排不成排的左支队掩埋了烈士遗体，砸毁了无法带走的武器，烧毁了无用的文件，安排好伤病员后，从石窝突围，被迫进入祁连山。
3月17日，左支队到达已干涸的柴沟河边，党中央和中革军委此时电示西路军：“同意你们成立工委会，并分为三路游击。”并指出：“过去领导一贯违反中央及军委指示，致陷西路军于今日地位。你们应该坚决反对这种错误路线，而在新的精神上执行主动的依靠自己与群众力量的方针。”
熊厚发(1914一1937)，大悟县宣化店镇甘家湾人。16岁参加红军，17岁加人中国共产党，18岁任营长，19岁任团长，20岁任师长，22岁任红30军副军长兼88师师长。
这时，左臂负重伤的红88师师长熊厚发的伤口已化脓，连动脉血管也断了，他两颊塌陷，衣袖全是血污。当时部队里已无药、无绷带、更无担架，山高坡陡，熊厚发既不能骑马，也不能步行。李先念、程世才等领导闻讯赶来看望他。熊厚发请求军首长为了全军的利益将他留下，不要拖累大家。军首长同意了他的请求，给他留下了一些钱和一包洗伤口的盐巴，还留下一个排的战士掩护他打游击。即将分手时，李先念问他还有什么要求。熊厚发坚毅地说：“给我留下一封党员介绍信吧，有了它，将来回到陕甘宁，我还是个共产党员！我好继续为党工作！”李先念给他写了一张党员介绍信。熊厚发接过党员介绍信，激动地说：“请党和首长放心吧！死不了，我要回延安，跟着毛主席干革命······你们快走吧，革命一定要胜利！”（《不屈的共产党人》第286页。）
熊厚发随即收拢流落在祁连山的红军战士约60人，继续和马家军战斗。3月22日，他带着近百名战士在祁连山草岭大坂的大山根石崖边，与搜山的马忠义的部队遭遇。在激烈的战斗中，大部分红军战士牺牲了，一部分被打散。熊厚发的腿部又负伤了，他和几个战士被敌人俘虏。不久，熊厚发被押解到西宁，被敌人用炮轰死。（李天焕《走出祁连山》）熊厚发就义时年仅23岁。全国解放后，徐向前为高台烈士陵园题词：“振堂、海松、厚发、启华、义斋及西路军牺牲的诸烈士们：你们为中华民族的解放和劳动人民的利益坚忍不拔、自我牺牲精神和英雄气概，是我军无上光荣。”（刘炳强、冯富贵《郑义斋传》。）
左支队进入祁连山甩掉了马家军，却陷入了没吃、没住的冰天雪地的困境中。在饥饿和寒冷的侵袭下，不少指战员又在夜晚被大雪埋住而牺牲。在这种情况下，政治工作人员都深入到战士中间，鼓舞战士们战胜困难，绝路求生，坚持走出祁连山。李先念要求各级政工人员：“要知道，部队确实是很苦的，住的没住的，吃的没吃的，穿的没穿的。······我们作政治思想工作，对战士要承认这些实际困难；同时，又要教育同志们坚持一下，再坚持一下，坚持到底！少掉队，不掉队！在这样的雪山里，掉下队来就完了。要给战士们讲清楚。······要尽量想办法，多带出去一个人，就是一分胜利！”（周纯麟《我们的李政委》）
由王树声率领的右支队向南行动，越过九个大坂，两天后到达甘青两省交界的黄番寺（今黄藏寺，在祁连县西北的黑河边）时，与敌马彪部遭遇，打退敌人十余次冲锋，歼敌百余人。在敌众我寡的情况下，大部分红军牺牲，一部分红军突围，向东分散活动，以后陆续回到陕北。王树声率余部十余人，在腾格里沙漠边沿又与马家军发生夜战。战后，王树声和身边的警卫员失散了。他孤身一人越过沙漠，经历了千辛万苦，才在商人俞学仁的帮助下渡过黄河，到达同心城，找到了援西军。毕占云率领的伤病员支队经过3个多月的辗转苦战，大部牺牲，少数人员后来分散回到陕北。
1937年4月1日，马忠义将在肃州南山被俘的原红9军军长孙玉清押至西宁，马步芳在省政府亲自审讯。孙玉清侃侃而谈，毫无惧色，旋被关押于西宁东关德兴店。孙玉清（1910——1937），湖北黄安人，1929年参加红军，同年加入中国共产党。先后任红四方面军第23团团长、73师师长、31军军长。由于作战机智勇敢，坚忍不拔，有“战将”之称。1936年调任红9军军长。1937年4月下旬，马忠义令刽子手邴映南用小刀屠杀孙玉请于该店后院中。红5军政治部主任曾日三也在西宁英勇牺牲。马家军在牛毛山激战中俘虏红军数千人，押往西宁后被马步芳活埋于南滩荒郊的至少在千人以上。边打边撤上山的红军，尸体留了一路。马家军疯狂了，抓到红军不是枪杀、刀砍、活埋、就是揭头皮，“点油灯”、剖腹挖心，残酷至极。红军女战士几乎全部被轮奸，有的被赤身裸体地绑在地下，下身被刀子捅烂。有的遭敌侮辱后，又被活活钉死在树上。
马步芳将25岁以下的红军3300人改编为新2军补充团，强迫到大坂修路，到乐家湾修建营房和窑洞，每日劳作12小时以上，受尽了严刑和虐待。马家军还强迫红军俘虏抬马军伤员，途中因体力不支而被砍杀者至少在百人以上。到达西宁后，马步芳又令将老弱及受伤的红军分批杀害。对所俘红军女战士及女护士，凡年轻面目清秀的，分别赏给部属为婢妾；另选拔30多人，组成歌舞团，供马步芳及其亲信污辱玩弄，凡不顺从者即于杀害。（《文史资料选辑》第27辑第160——161页。）在红四方面军中，1933年3月就成立了妇女独立营，1934年扩编为妇女独立团，1935年2月又扩编为妇女独立师。在川陕根据地，有30万妇女参加了党领导下的基层妇女群众组织“妇女生活改善委员会”，有1万多名妇女在机关、学校、工厂、医院、银行、邮电局、剧团工作。四方面军总经理部领导的妇女工兵营（被服厂）就有600名女战士。据四川民政部门不完全统计（有关26个县的调查），在川陕苏区革命斗争中牺牲的女烈士就有2300名（包括失踪人员被追认为烈士者）。跟随红四方面军长征的妇女有近2000人。1936年10月三大主力红军会师后，四方面军一部西渡黄河，组成西路军，妇女独立师同时改编为西路军妇女抗日先锋团。西路军在河西走廊陷入马家军重围，妇女抗日先锋团的女战士大都在战斗中牺牲、被俘、失落，只有少数幸存者后来回到了延安。团政委吴富莲在祁连山梨园口率部与敌作战中被俘，不久英勇牺牲。
左支队在李先念率领下，经长河、八字墩、托来、鱼儿红、石包城等地，在祁连山深处一路爬冰卧雪。3月23日拂晓，左支队唯一的电台在青海省巡堡以北的分水岭和党中央取得了联系。党中央指示左支队：保存力量，团结一致，设法进入新疆，可以走星星峡西进。共产国际已派人通过新疆关系接应你们。中央也将派陈云同志去迎接。（宋侃夫《祁连山的电波》）陷入绝境的左支队终于在迷茫中看到了前进的路标，全军上下一片欢腾，人心为之大振。
经过43天的艰苦行军，左支队终于在4月10日从安西附近走出了祁连山口，来到东南边的蘑菇台。榆林河由东向西流过，岸边有座万佛峡古庙。主持道长郭亨元十分同情和尊崇红军，资助了2石4斗小麦，6斗黄米，30斤胡麻油，20只羊，还用马驮来4袋硝盐，又送给程世才一匹棕红色马。红军坚持给郭亨元开具了相送物资的清单，言明在革命胜利后将按清单所列物资如数归还。
随后，左支队领导决定攻打距万佛峡100余里的安西县城。当时，守城敌军已增加了好几个团，而左路军却全然不知。红军攻打一夜不下，只好撤退到通往新疆的必经之路王家围子。这时，马家军又追赶上来并包围了左支队。红军与敌激战一整天。当晚，在红军反击下，马家军退回安西城。左支队即乘机向北突围，涉过黑水河，一口气跑了90里。第二天黎明，左支队到达白墩子。这时，马家军一个骑兵旅又追上来。红军且战且走，退到红柳营子，又遭数倍马家军骑兵包围。红军砸毁了电台，守着一片起伏的沙丘。马家军将红军割裂成数块。红军在十分缺少弹药的情况下，用大刀、钢叉和刺刀同敌人殊死搏斗。残酷的战斗从午后一直持续到黄昏，红军杀退了敌人数十次进攻，阵地周围躺满了断头缺臂的敌人尸体。天黑时分，马家军又以大量骑兵和步兵向红军阵地反复冲杀。左支队伤亡惨重，部队被打垮。一部分部队在李先念、程世才率领下突围，进入了荒漠大戈壁滩。
红268团团长杨秀坤、政委刘庆南、参谋长饶子键率十余人突围进入戈壁滩，沿着路旁电杆拼命朝西北方向跑了一整夜。第二天黄昏，他们来到星星峡附近，参谋长饶子键骑马前往哨所侦查，与新疆友军取得了联系。杨秀坤等随即受到盛世才驻星星峡办事处主任王孝典的热情接待。第二天，友军在离星星峡30里的地方找到了李先念、程世才等左支队领导人，一路上还收容了不少失散的红军指战员。过了几天，左支队收容到437人。
5月1日，新疆友军派来3架飞机，从迪化（今乌鲁木齐）给红军左支队送来了衣服和食品。同时，党中央代表陈云和滕代远亲自带着40辆汽车前往星星峡，迎接艰苦转战到新疆的红西路军将士们。部队在星星峡附近的山窝里集中。陈云代表党中央向经历了千难万险、九死一生后到达新疆的同志们表示亲切慰问。陈云指出，革命斗争中有胜利也有失败，只要我们保存下革命有生力量，我们就一定会发展壮大起来。你们现在的几百人，将来可以扩充到千百万人，争取革命的更大胜利。5月7日，红西路军左支队437人到达迪化盐池。天黑时驻进了新疆纺织厂。不久，为建立革命军队的特种兵部队，红西路军左支队余部被改变编成学习支队，利用盛世才的技术装备，学习汽车、装甲车、坦克、炮兵技术，还有一部分人学习航空技术。学习支队由饶子键任支队长，姚远良任政委，余兴华任总支书记。至此，红西路军结束了万难而悲壮的西征历程！
