1月16日军委主席团电令西路军："集中全力，乘机向东打敌，尔后以一部西进。在这种条件下，应大大向东扩张甘北根据地"。
    1月17日西路军总部再次致函马元海，寻求停战，未果。
    1月19日凌晨5时，西路军总部获高台城五军危急的情况，旋即派骑兵师由沙河堡前往增援，途中遭敌截击失败。驻守临泽城的五军部队两次派兵增援，均被敌拦截，增援未成。
    1月20日五军将士坚守高台城，经9天8夜激战，终因寡不敌众而陷落。军长董振堂、政治部主任杨克明及以下官兵2000多人，除少数突围外，其余均壮烈牺牲。苏维埃高台县政府遂停止活动。
    1月21日西路军总部电告军委主席团："以乘绥东进击敌，相机配合凉、古，接通兰州，增加抗日联军之目的，决今晚全军集结出动，走南大路，以10天行程到达古浪、土门地区，尔后向平番或靖远集中"。
    1月22日驻守临泽城的西路军被敌包围，激战3昼夜后，在九军接应下突围与主力会合。
    1月23日西路军取道张掖南山东返。九军一部进至张掖龙首堡，总部跟进同驻。三十军及九军一部移至甘州西南50里的西洞堡。
    同日西路军军政委员会重新调配五军领导干部。
    同日敌人发现西路军有东返迹象后，旋即调动兵马东撤堵防，并加强对驻地的防守，同时部署袭击红军。
    1月24日夜 ，西路军总部亦来到龙首堡，进驻张福寿屯庄，并派出小部骑兵沿祁连山向东南方向侦察。
    1月25日军委主席团向西路军通报了西安事变和平解决的进展情况，集结全军，切忌分散，用坚决的战斗，来完成东进。
    同日夜，陈昌浩、徐向前率总直及九军一个团2000多兵力，向祁连山边的大孤山行进，后半夜进入祁连山边沿的张家沟。
    1月26日 晨，陈昌浩、徐向前率部来到肃南境内的马蹄乡芭蕉湾村，会见转轮寺智华活佛，并向其介绍共产党建立民族统一战线、停止内战、联合抗日的政策。红军露宿一夜于第二日晨返回西洞堡。
    1月27日三十军在西洞堡、龙首堡击敌青海宪兵团、一○○师手枪团，大获全胜。毙敌800余人，缴枪1200余支，以及战马、子弹等。
    同日夜 ，西路军面对四面围敌的严峻形势，在龙首堡张福寿屯庄召开军政委员会，会议决定重返倪家营，寻机歼敌，创造条件东进。同时，决定重建骑兵师。并决定从九军二十七团和三十军二六五团抽调300多名骑兵，向东迂回，掩护大部队西进。
    1月28日晨，当300多名骑兵行至西洞堡东30多里地的白城子时，与敌遭遇，除10多人幸免外，其余全部牺牲。
    同日 西路军重返临泽倪家营，布防于四周43个屯庄。
    1月30日 三十军八十八师二六三团三营政委周纯麟率九连130多名战士进驻倪家营汪家墩碉堡，阻击敌人进攻。经过一天一夜殊死拼杀，换防时仅剩9人。
    2月1日西路军总部根据中共中央致电国民党五届三中全会精神，最后一次致函马元海，"派代表商洽一切"，但马始终未接受建议。
    同日马敌向倪家营西路军防地不断发起进攻。红军将士浴血奋战10多日，歼敌近万人，自身伤亡亦重。
    2月5日 三十军二六五团夜袭威狄堡白家庄子敌人弹药库，炸毁全部弹药。
    2月15日敌人向倪家营地区展开全面进攻，战斗更趋激烈。
    2月21日夜，西路军再次突围，撤离倪家营，西进至威狄堡。因地形不利防守，又星夜退回倪家营，继续与敌展开激战，处境愈加险恶。
    2月24日夜，徐向前、陈昌浩致电中央军委，请求增援。否则，只有抱全部牺牲之决心，在此战至最后一滴血。