9日，蒋介石自西安专电马步芳，以“过河的红军既已消灭过半，应乘此声威，督率所部，务于两星期内将其扑灭”，又谓：“民勤极关重要，妥为布置，倘遇警报，务须死守待援，切嘱。”10日，国民党军事委员会又颁发《悬赏招抚“赤匪”办法》五条，其中第四条云：“自行前来投诚者，均一律优待，送归原籍，或酌予工作，决不杀害一人”。
那时马步芳在前方滥杀战俘，已成普遍现象，军事委员会迫于社会舆论的严正谴责，同日又转电马步芳告诫，马步芳即于11日假惺惺地致电马元海谓：“可能范围内极力避免滥杀，对于战俘及伤兵，务要善为待遇。”并即呈报军事委员会，以掩饰自己的滔天罪行。其实，马步芳嗜杀成性，在发电后的当日，适前方一批伤兵转运至西宁，马步芳与他们闲谈中得悉马廷祥之兄马元祥马元祥时任马步芳所属青海南部边区警备司令部骑兵第一旅第一团团长。此人在解放后发动叛乱，于1953年被人民解放军剿匪部队击毙。
自一条山战斗开始，对所俘红军缚在桩上，随手开枪惨杀，声称为弟报仇，先后被其杀害的战俘，不下百数十人。西宁民团鲁沙尔旅长马庆，也亲手用刀乱砍战俘，亦达十数人。马步芳竟然说“马元祥是男子汉”，其阴险凶暴如此，还以骄纵的语气说：“中央命我两星期消灭红军，可是中央军打了多少年，为啥不能消灭红军？民勤地方偏僻，又有什么重要价值值得死守！”
西安发生事变，马步芳军心动摇。1936年12月12日凌晨，西安事变爆发。当日晚，马步芳从中央广播电台发布的消息中才得悉，以事件突如其来，极为震惊，以自己处境陷于狼狈，莫知所措，彷徨终夜。13日晨，又传来兰州东北军已与河西红军取得联系，共同携手。午间，国民党甘肃省党部委员蒋系张民权夫妇逃至西宁，马步芳心境更加惶乱。13日至14日的《青海日报》，只报道一般时事，不登载西安事变情况，反映了马步芳方寸无主，举棋不定的心思。14日晚，始电马元海告知西安发生事变，并嘱转告马彪、马朴外，不得向任何人泄露。直至18日，以情况较为澄清，始发出“讨伐”张杨的通电，并与驻凉州的国民党中央军杨德亮旅进行联络，但前方军心动摇，陷于混乱，除14日在永昌十里铺有小接触外，战事沉寂。
马元海为整饬军心，始于17日向永昌十里铺进犯，即攻陷堡外院落七八处。红军第九军以骑兵进援，又迫使马元海部溃退。18日，马步銮团第四营、刘呈德团第二营，均困守于十里铺外围的两个庄堡。马元海当夜加派后援兵力，于19日晨佯作撤退，并由士兵化装民众，在庄堡墙头上诈呼军队已撤出，以诱红军。正午时，红军派出两个连前来探试，堡内伏兵即行突击，红军被迫撤回。马步芳接电后向众炫耀，并令《青海日报》作了重点报道。
永昌战斗。21日至26日，永昌城西南的各庄堡不断发生激战。26日夜，在永昌附近的红军，放弃四周各庄堡，集结于城内。马元海纠合部队及民团进行攻城，以马步銮团为主力，配西宁鲁沙尔民团马贵团、马兴泰团，从正面进犯永昌城西门；以刘呈德团为主力，配循化上四工原注：上四工是撒拉八工的一个部分，即街子工、苏只工、查家工、查汗大寺工，连同下四工：清水工、孟达工、奈漫工、张尕工，谓之八工。“工”是撒拉族构成部落单位的专有名词，其后成为撒拉族在循化地区的基层行政组织，等级相当于行政村。撒拉族分布于化隆县水池川一带的，又有外五工之称。
保安旅韩忠良部，从侧面进犯永昌城东北角；以骑五师韩起禄旅为机动兵，截击突击的红军。战斗于27日开始，驻凉州的空军第十五队派出战斗机三架助战。但各路进犯的部队，均被守城红军迎头击溃，死伤共达600余人，战斗机一架亦被击伤。他们看到守城奋战的红军，其中有不少战士纷纷以石块阻击，奋不顾身的英勇斗志，为之震惊，迫使马元海变更策略，改攻为围。
28日晨2时许，围攻永昌城东门外的刘团第一营，忽发现永昌城内沉寂，即派兵探视，始知红军转移阵地，已放弃永昌继续西进，遂即闯入城内，仅俘获红军后勤工匠及骆驼等。马元海即专电报称：“攻克永昌城。”马步芳转电军事委员会邀功，强调：“我军血战三日，攻克永昌。”并派出新编第二军司令部参谋长马德，随带青海南部边区警备司令部机要处科长朱长玉，前往慰劳，继又派出郭学礼、魏敷滋、马师融等人，以“青海省党政代表团”名义，驰赴永昌（慰劳）。
29日，马元海电称红军“有进攻民乐模样”，马步芳以民乐靠近甘青交界的扁都口，恐红军进入青海北部，即令甘州第一百师三百旅旅长韩起功，急调民乐民团于洪水河堵击，又派八宝八宝：地名，即今青海省祁连县政府所在地。
二寺滩民团骑兵第五、第六团布哈公、南木卡部抵扁都口扼守。但红军主力继续沿兰新公路挺进。马步芳继以民乐线已无战事迹象，私心又为之窃喜。那时马步青为保全自己实力，将骑兵第五师祁明山旅撤回凉州，仅令马禄旅、韩起禄旅支持局面，马步芳心虽不满，但无法制止。
山丹战斗。12月20日至28日之间，马忠义、陈嘉禾、马得胜督率民团，先后进犯山丹十五里铺、十里铺、五里铺此几处的“铺”，据山丹县地名资料记载，均应为“堡”。（河西方言中，铺与堡发音相同）及山丹南郊、东郊、西郊，均被红军击溃，马朴部亦投入战斗，又被击退，死伤部队、民团数百人。29日，空军十五队轰炸机两架，自凉州飞出轰炸，红军第五军遂集结于山丹城内。马彪、马朴严令部队、民团进犯山丹，激战竟日，毫无进展，只得采取包围形势。30日夜，红军第五军撤出山丹，突围中第二十三师据史料记载，红五军下辖第十三师和第十五师，此处“二十三师”实为“十三师”。
三十七团团长、团政委及营长、连长四人牺牲，大部队向西进军。马彪、马朴乘机侵入山丹，向马步芳报称“攻克山丹”。马步芳又转电军事委员会，竟说：“我军冒险犯难，将红军劲旅击溃，克复山丹县城。”
这时，马步芳以素与朱绍良勾结甚密，惟自西安事变后，迄未回驻兰州，眼看河西反共战斗日有起色，何应钦对己素无好感，自行向军事委员会表“功”，收效甚鲜，以朱在蒋介石与己之间所起的桥梁作用，越来越加迫切，即借口“永昌、山丹之役，俘获将近2000人，无处解送，且甘局混乱，人心惶恐，朱主任（绍良）离甘后，军事前途大受影响”，特电军事委员会，“速令朱主任从速返甘，主持军事”。元月13日接军政部何应钦复电谓：“朱主任一民（朱绍良字）不日飞天水。”事实上朱仍留南京，并无返甘的决定，马步芳探悉后，深愤何应钦的奚落，而对朱之未即返甘，颇为失望。
红军向甘州西南乡进军。12月2日至25日之间，红军分布兵力于山丹附近各地区，继续作战。红军第三十军九十师改编的骑兵师据史料记载，西路军骑兵师原为红四方面军骑兵师，1936年4月在川西北组建，并非由九十师改编。，及第五军二十四师红五军无二十四师建制，当时只辖第十三师和第十五师，每师辖两个团。此处“二十四师”，可能是十五师所误。
的两个团，进攻甘州东南部，红军二十三师的两个团及骑兵进攻甘州二十里铺据张掖市地名资料记载，“二十里铺”应为“二十里堡”。
马步芳鉴于凉州空城的冒险，令马元海、马朴、马彪分兵截击外，严饬第一百师三百旅旅长韩起功集中所部，死守甘州。马元海等部队、民团紧跟红军各路尾后骚扰，不断发生小战斗。红军进攻甘州二十里铺仅有小接触。（韩）恐甘州被围，即将民团撤回，协同部队守城。可是红军未向甘州城进攻，旋由甘州西南70里的龙首堡及甘峻堡、黑河一带，继续进军，向南乡倪家营子倪家营子位于临泽县南部，不属张掖（甘州）管辖。
前进，韩起功以甘州城垣已无危险，分兵尾随红军，相持于南乡一带各村落。
高台战斗。1937年元月13日，当红军西征军总部、第三十军在甘州甘峻堡时，马步銮团督率民团前往袭击，红军西征军总部即分散直属部队，旋又集结于沙河，韩起功旅即前往进犯。14日，红军第五军二十四师、二十三师等部队相继克复了高台、临泽红五军攻占临泽县城（今蓼泉镇）的时间为1936年12月30日，攻占高台县城的时间为1937年1月1日。
当时，韩起功为集中兵力扼守甘州，撤出了高台、临泽的所部，既至马元海诘责，他为推卸责任，即电马步芳谓：“我军预先放弃高台、临泽，诱其入城，以期压迫于该两城中而聚歼之。”马步芳以韩为自己的心腹，不予追究，并电令马元海限期攻陷。
17日，马元海令韩三成率民团向高台西门外的红军大碉堡阵地进犯，竟用火焚毁了该碉堡。
18日，李家堡之役，韩起功旅谭呈祥团被围于堡内，红军奋勇进攻，谭团鉴于情况危急，竟将堡外各院落浇油燃着，得以幸存，谭呈祥受伤，被击毙士兵将近百人。19日，马朴率部队及民团向临泽城西北角、东北角及南门、西门进犯，红军援军骤至，溃往西北隅。
20日，又分四路进犯高台，马忠义、马得胜团扑西城，骑兵第五师马禄旅、韩起禄旅及韩进禄所率的民团扑东北城角，马朴旅扑西城，陈嘉禾率民团扑东南城角，由马兆瑞纠集其余民团作为预备队。是日拂晓，马朴旅马忠义团由西门闯入城内，发生巷战，各路部队大都迫令民团为前驱，用大刀肉搏，死伤甚重。高台城于1929年地震倒塌，无险可守，红军血战于各街巷，牺牲3000余人，第五军军长董振堂、政治部主任杨克明、二十四师师长、特务团长等英勇牺牲，高台失陷。马步芳据报，即分电蒋介石、何应钦、朱绍良邀“功”，并由《青海日报》于一天之内，连发号外三次，大肆狂妄宣传。高台战斗结束，马步青又将所属韩起禄旅撤返凉州。
临泽战斗。元月21日，坚守沙河地区的红军，由鸭子渠向附近麇集的西宁民团突击，节节胜利，旋马步銮团驰至进犯，红军第三十军、骑兵师亦增援激战，双方死伤均重，骑兵师叶师长在鏖战中壮烈牺牲据史料记载，西路军骑兵师师长为董俊彦，在1月19日增援高台红五军时牺牲。。
22日，马元海以马步銮团、刘呈德团、骑兵第五师马禄旅为主力，先向临泽河北及城南各庄堡分头进犯，被守城红军机枪击退，复行硬攻，爬上城头的又被红军击落于城根。混战中红军多用石块拒击，势如雨发，有些女战士在战斗中英勇异常，不稍退让，尤为马元海所惊叹。他明知守城红军弹药已缺乏，可是铁墙铜壁，可望而不可即，仍溃退原驻地。当夜10时许，风雪交加，马元海乘夜暗苍茫，又迫令部队、民团攻城，城头仅放出一阵枪声，即行沉寂，继又搭云梯爬城。这时红军已由西南门撤出，临泽已成空城，遂落于马元海之手。城内大庙仅有红军一小队，即被惨杀。继之在城郊激战中，红军师长董俊彦英勇牺牲。
27日，红军第三十军在临泽唐家湾的两团部队，与沙河一带的第三十军会合，第五军、九军和三十军的主力，逐渐集中。马步芳深恐红军沿甘新公路西上入新，严令马元海“死力堵击于肃州沙窝地带，阻止西进和东下”。马步青深恐红军直驱入新，或回师东下，乃将所属马禄部也撤回凉州，骑兵第五师人马自此全部脱离战斗。
倪家营子战斗。红军在山丹、高台、临泽一带迭经血战之后，逐渐集结于龙首堡、西墩堡西墩堡：据张掖市地名资料记载，应为西洞堡。一带村落，马朴旅、韩起功旅随之尾追。27日，马元海令第一百师直属手枪团团长马玉龙，督率该团及由西宁市民组成的青海省宪兵团合攻西墩堡，即被红军第三十军八十八师迎击，驻龙首堡的红军第三十军八十九师3000余人，亦进援猛攻，马玉龙率领的手枪团、宪兵团相继溃窜。红军冲锋中，宪兵团被歼，全团1300人中逃生仅有300余人。手枪团第二营营长韩顺昌被击毙，死伤连排长38人，死士兵1100余人，伤200余人。当日夜，雷家屯储备的弹药被红军焚毁，整整延烧了一昼夜，守兵仅以身免。28日，红军自西墩堡、龙首堡转入倪家营子，但马步芳尚难判断红军前进方向。
29日，马元海电告：“红军大部队离开甘新公路，进入离甘州南70里的倪家营子，占堡寨43处，星罗棋布于周围30里之地，总人数约有13000余人，确系主力，番号有第五军二十三师此处“二十三师”，应为十三师，下辖三十七团和三十九团。见《中国工农红军西路军·文献卷》上卷658页。属三十七团、三十九团，二十四师此处“二十四师，应为十五师，下辖四十三团和四十五团。见《中国工农红军西路军·文献卷》上卷658页。
属四十三团、四十五团，第三十军八十八师属二六五、二六六团八十八师下辖第二六三团、二六五团和二六八团，共三个团。见《中国工农红军西路军·文献卷》上卷659页。
八十九师属二六七、二六八团及其骑兵团八十九师下辖第二六四团、二六七团和二六九团，共三个团，见《中国工农红军西路军·文献卷》上卷660页。等，但各部人数多寡不一。”至此才肯定红军已由公路线向祁连南山地区活动。
马步芳认为在肃州沙漠地带围困（红军），收效尚难，今既转入山林，则道路崎岖，无处补给，气候剧寒，行动更加不便，红军陷入绝地，胜券已操，即在省政府纪念周上公开叫嚣：“红军进入山林，不易久居，我以骑步兵分头夹击，最后胜利可期。”并说：“自接战以来，我军在历次城池庄堡作战中损失很大，今情势已变，红军天天在被动中。”即令马元海围攻，将倪家营子东西两面各堡寨40余处占据，以西宁上五庄、门源民团绕于东；马步銮团、刘呈德团、循化上四工民团绕于南；韩起功旅绕于西北；马彪旅、马朴旅绕于东北，将倪家营子各庄堡红军层层包围，双方相持。
2月1日午后，马元海接获倪家营子红军西征军总部函一件：“本党已与中国国民党五届三中全会去电谓：西安问题和平解决，全国庆幸，今苏维埃政府改名为中华民国特区政府，红军改名为国民革命军，直接受南京中央政府与军事委员会的指挥，爰派代表与贵军商洽一切，先此函闻。”马元海即转电马步芳，马即电复：“红军此时已至山穷水尽，设此诡计，缓我进攻，仍即聚集重兵，勿稍放松，以免失机。”并将来往电文，在《青海日报》公布。