1936年11月8日，西渡黄河的红五军、九军、三十军和四方面军总指挥部被中革军委授予红军西路军的称号，其编制如下：
总指挥：徐向前；
总政委：陈昌浩；
副总指挥：王树声；
参谋长：李特；
政治部主任：李卓然。
红五军：军长董振堂，政委黄超，参谋长李屏仁，政治部主任杨克明。
辖第十三、十五两个师共4个团，3000余人，枪1000多支，平均每枪子弹5发；
红九军：军长孙玉清，政委陈海松。
辖第二十五、二十七两个师共6个团，6500人，枪2500支，平均每枪子弹15发；
红三十军：军长程世才，政委李先念。
辖第八十八、八十九两个师共6个团，7000人，枪3200支，平均每枪子弹25发；
此外，还有总指挥部机关及直属骑兵师、特务团、教导团、妇女独立团等。全军共两万两千人。枪不到1万支，且粮、弹极其缺乏。尤其是五军，实力最弱。每枪子弹只有5发，仅够保枪之用。
党中央和中革军委赋予西路军的任务是：在河西创立根据地。直接打通远方为任务，准备以一年完成之。
直接打通远方即通向新疆，从那里获取苏联对我方的援助物资。
西路军所面对的敌主要力量是盘踞在甘肃、青海的军阀马步青和马步芳部。马步青为骑兵第五师师长，所部盘距在甘肃中、西部，辖有三个骑兵旅，一个步兵旅，另有手枪、工兵、炮兵各一个团。其弟马步芳为新编第二军军长兼第一百师师长，主要盘距在青海、甘肃，辖有三个步兵旅，一个骑兵旅，炮兵、宪兵、手枪各一个团，另有青海南部警备司令部所属三个骑兵旅，势力比马步青大得多。
以上敌人兵力仅正规军就达三万余人，还有民团武装十多万，以骑兵为主。其士兵主要来自甘肃、青海地区信奉伊斯兰教的回族、撒拉族和东乡族，在上层统治阶级利用宗教观念的蒙蔽驱使下，再加之历史上形成的民族隔阂与仇杀，马家军士兵在对外族和外族军队的征战中表现了很强的内聚力和奋勇精神以及残暴行为。其士兵凶悍顽强，在战斗中敢于近战格斗。其战力沿承了历代西北骑兵的战术特点，那就是狼狠、狡猾。清代名将左宗棠曾评价：“剽锐殊甚，遇坚军则转瞬不见踪迹，遇暇军则有隙即入。”马家军自编的骑兵歌曲中也有唱到：“突前方，扰后方，像闪电，似疯狂。”
红军渡过黄河后，已威胁到二马的反动统治。历来视地盘如生命的马家军阀，一怕红军渡河西进后，占据河西走廊，进而控制青海，端掉他们的老巢；二怕蒋介石以剿共为名，派嫡系部队深入河西，吞并他们的地盘。如果西路军只是借道去新疆，一路不停留的走，对他们的利益伤害不大。二马对此曾有过顾虑，不打，无以应付蒋介石；真打，弄得两败俱伤。当时，二马互有电报往来，其中马步青就曾提出：“如果红军只是过境，可以不打，若停下来，就打。”马步芳也曾说过：“红军只要无占城目的，可以让其通过，不打。”从中可以得出结论，二马是不想与红军为敌的。
11月份的西北高原已是天寒地冻的季节，英勇的红军指战员顶着凛冽的寒风和滚滚沙尘，向西挺进，他们刚刚结束了万里长征，又匆匆踏上了艰难的西征。他们中的大多数还只穿着一身破烂的单衣，部队得不到补给，常常食不果腹，只能勒紧裤带前进。在夜寒风啸中行军，身上冷，肚子饿，腿像灌上了铅。更困难的是，西路军整日被马家军追赶着、截击着、包围着。艰难困苦走了一夜，本想找个村庄休息，可是敌人的骑兵不用两个小时，就走完红军一夜的路程。红军不但不能休息，还要赶快设鹿砦，修地堡，阻击敌人。因为只有消耗，没有补充，子弹越打越少，一粒子弹的宝贵胜似一两黄金。
敌人的骑兵有时会在红军队伍前后奔跑，成群结队游行似的耍威风。红军指战员把子弹推进枪膛，食指紧扣扳机，直到敌人靠得不能再近时才开枪。当敌人略微远一点的时候，大家又把食指松开，将子弹退出来装到子弹袋里，坚持到天黑再突出包围，继续行走，天亮又被包围，于是又坚持到天黑，再突围。就这样，西路军各部在敌人的包围圈中行军，突围，行军……
自从过河以来十几天，五军天天都在战斗，马家骑兵忽来忽去，飘乎不定。每次都能给队伍带来不小的损失和伤亡，这样下去怎么得了。
一向沉稳的董振堂这时也开始变得焦燥不安起来，他以前在西北军时曾接触过马家军，那时的马家军阀势力还不大。冯玉祥在五原誓师，曾任命刘郁芬为甘肃省主席，并将甘肃地方军阀的部队收编为冯部。青海省以马步芳为首的回族少数民族部队不服收编，与冯部在河西走廊的永登、古浪、永昌、武威一带大战一个多月，马部最后被打败，派人与冯部和谈，同意收编。其作战之凶悍、狡猾，董振堂早就领教过。以西路军现有实力去和马家军拼，悬殊太大了。几天前，他曾主动建议徐总指挥：迅速西行，勿作停留，打通新疆，取得苏方的援助后再回过头来收拾马匪。徐向前听后完全赞同，这多少给了董振堂一点安慰。
夜里，董振堂像往常一样查完了哨，回到军部。所谓军部，也只是荒凉戈壁中一个被人抛弃的小院，门、窗皆无，顶棚也是破烂不堪，参谋长李屏仁正坐在火盆边烤着火，见军长回来，倒了一杯开水递过去。董振堂接过来喝了一口，然后坐下来对李屏仁说：“屏仁！明天叫骑兵团的吕仁礼加强警戒，要认真应付，敌人的骑兵动作迅速，来势凶猛，容易给我们造成一个措手不及的局面，这对我们十分不利。最近敌人几次偷袭得手，看样子还会故伎重演，我们要时刻准备好，抓住时机，狠敲他一顿。要尽量争取多弄些马回来，加强骑兵团的力量。在西北这边打仗，没有机动的骑兵是要吃大亏的。”
李屏仁是董振堂宁都起义时带出来的老部下，这些年来一直在五军团工作，从班、排、连、营、团直升至五军参谋长，打起仗来很会动脑筋，属于那种文武双全的军事干部。他把烟头丢进火堆里，轻声说道：“总指挥，您放心，早点休息吧。我已安排好了，只要狗日的他明天敢来，我保管痛揍他一顿！”
董振堂点点头，凝视着燃起的火苗，若有所思的问道：“屏仁啊，你是江西九江人吧？怎么会想到来艰苦的西北当兵？”
李屏仁苦笑着回答：“说来话长，军长，我家在当地也算是名门大户。靠着祖传下来的家业，我本可以在家过着无忧无虑的生活。记得小时候在学堂，一位姓孙的先生常常教导我，要我做一个正直的人，做一个有文化的人，做一个将来能对国家、对民族有用的人。说实话，他对我的影响很大。后来，我不顾家父的反对，考取了黄埔军校。可是不久，蒋介石开始清共，我在武汉目睹了对共产党人的残酷迫害，当然这里面也有不少我要好的同学。那时候，我感到很迷茫，很失落，听说西北的冯玉祥是一个真正的革命者，于是我就毅然退学，报考了他的西北陆军军官学校。在那里我认识了刘振亚、李肃等同学，他们都是共产党员，在他们的帮助下，我很快就加入了党组织。”
董振堂赞许的点点头，说：“一南一北两个军校你都读过了，资历不浅呐！是啊，我们中的很多同志都曾抛弃过不少令世人羡慕的东西，但我们得到的，却是用任何东西都换不来的。”
董振堂凝视着火苗，内心感慨万千，此刻的他已毫无倦意，低着头自言自语道：“宁都起义到现在，有多少好同志献出了宝贵的生命啊！”
李屏仁有点纳闷，老首长今日怎会谈及这个沉重的话题，便引开话题道：“军长！咱们自打起义参加红军，敢打敢拼，那是全军都出了名的，朱老总也称赞我们五军团是钢铁后卫。咱军团出去的同志，个个都是好样的，就拿前不久调走的董俊彦、李彩云他们，现在都已是骑兵师的师长、参谋长啦。”
董振堂沉思许久，自言自语道：“我们活着的要完成烈士们的遗愿，要努力摆脱目前的困境，带好这支英雄的队伍，让这支队伍不断地发展、壮大，我们责任不轻呀！”
……
11月10日，红三十军击退敌人的沿途阻拦后，进至大靖附近，守敌第五师祁明山旅固守不出，三十军遂以一个师绕道西进。董振堂率五军协同该师包围了土门子，迫守敌马步青部一个工兵营投降。18日，又攻克永昌，21日克山丹。同时，西路军主力九军做为另一路进展也较顺利，在干柴洼击溃敌3个旅的进攻，随后于13日乘势占领了古浪城。
马步芳得知古浪失守，异常震惊，立即勒令马元海部不惜一切代价限期夺回。古浪城是河西走廊的咽喉要地，古称“虎狼关”，地处要冲，一直是兵家必争之地。马家军二万余人在马元海的指挥下蜂拥而来，双方即将在一条山下展开一场血战。
由于对马家军的战力估计不足，红九军将主力两个师都放在了城外制高点上，只以军部及机关人员驻守城内，加之连续作战的疲劳，使红军的战斗情绪松懈下来。十六日清晨，敌三个骑兵旅、两个步兵旅外加四个民团，向古浪发起突袭。马家骑兵在旷野戈壁上闪电而至，九军仓促迎战，立陷被动之中。马家军的武器虽然比不上国民党中央军，但比红军可是强多了，经敌几番冲击后，城内外红军很快被分隔开，守卫南山的二十七师一个团，在敌人骑兵的反复冲击下，几乎全团覆没。接着，敌人又将矛头直指城内，守城的红军兵力单薄且火力弱，在敌山炮的轰击下，阵地很快被马家军突破。敌人骑兵动作迅速，突入城内沿街道猛烈砍杀，九军军部机关人员死伤惨重。在此危急关头，九军一个师在城外突破马家军的防线，攻入城内，马家军见天色已晚，又不惯夜战，遂收兵而去。战至18日，红9军毙敌二千余人，自己也伤亡过半，九军参谋长陈伯稚及二十五师师长王海清，二十七师政委易汉文等不少干部在战斗中牺牲。经此一役，九军元气大伤，无力再坚守危城古浪，遂连夜撤出，向右翼的三十军、五军靠拢。当时许多红军重伤员无法带走，只好留在城里，九军政治部主任曾日三（原红五军团政治委员）以红军名义留下书信，希望马家军从人道主义出发，不要杀害我军伤病人员，善待我军俘虏。结果马家军第二天进入城内，第一件事情就是把搜出来的红军伤员全部杀光。
马家军克复古浪后，曾在武威召开军事会议，专门研讨应对西渡黄河的红军，出席会议的有马步芳、马步青、马元海、马彪、马朴、马禄、韩起功等军事首领。首先由马彪报告克复古浪的经过，继由马元海报告红军的编组、军种及人数，接着检讨河防失败的原因，马元海说：“这次河防战役吸取的经验，拦截的办法绝对无法取胜，在古浪所获的案卷中，得悉共军渡过黄河的计有三个军，即五军、九军、第三十军，人数在渡河前约有三万，目下因古浪失利，伤亡较多，还有二万五千左右。陈昌浩、徐向前部是红军中最凶悍的一股，如果我军与红军面对面的正面作战，在实际的兵力装备上我们比不过红军，也斗不过红军。这次战役，是我们求生存，保家乡，维护教门的战争，只能险中求胜，万万不能失败！我以为，河西走廊这个地方，走廊二字非常恰当，过了乌岭，一直到嘉峪关，南有祁连山，北有蒙古戈壁，中间是一条狭长的通道，共军要想越过祁连山南下，困难甚多，实在无法克复。想穿过蒙古戈壁，那更是不可能的事。惟一的一条可行之路，只有一直向西逃窜。以我的看法，对红军不宜再迎头拦截或围堵，最好的办法是尾追。我们有的是骑兵，发挥骑兵的机动特长，天天将共军的殿后部队，截去一部，从武威到嘉峪关的狭长通道上，很能截去一大部分共军的兵力，这种切尾的办法，红军只能忍痛，不可能回头护尾，所用兵力不多，收获的效果一定可观。如果红军经过长途流窜，疲惫之余占领城池顽抗，我则用主力围攻。因为骑兵沿途疲劳追击之结果，共军休整和给养都成问题，以饥饿和疲惫之军，盘踞城池，绝没有攻无不克之理。”会上各将领都认为这个意见很好，就推马元海为步骑全军总指挥，以马彪副之。总指挥直接指挥的有青海南部第2警备旅及新编第2军第100师刘德呈团，循化八工民团(由韩进忠率领)，西宁东南川民团(由马华荣率领)。马彪为骑兵第一路指挥，下属新编第二军马忠义团、陈嘉科团、青海南部边区警备1旅马元祥团、马得胜团、临夏旧洮庄民团(马霓率领)，源民团之一二三团(马永岭率领)。马朴为骑兵第二路指挥，下属100师骑兵旅，西宁鲁沙尔民团两团(由马兴泰、马贵分别率领)，西宁上五庄民团(由马宝库率领)，皇（三点水）源民团(由李增荫率领)。马禄为骑兵第三路指挥，下属骑五师马禄旅及韩起禄旅。韩起功为步兵指挥，下属第100师三百旅手枪团、西宁市民团、张掖民团，以及骑五师马呈祥、祁明山旅。第100师马步康、马全义等部，以及民和、互助、乐都、贵德、同仁等县民团为总预备队。总之，以骑兵为主，准备分三路与红军作战。
古浪一役，马家军掌握了红军最致命的弱点，同时也暴露出西路军所处的危境。仓促成立的红西路军刚刚才结束长征，又匆匆踏上新的征途，无论从装备、人数上，都远低于马家军，加之河西地区人烟稀少、物产贫瘠，西路军补充不易，前途不容乐观。而对手马家军盘踞河西多年，地形熟悉，又多为骑兵，作战机动迅速，其战斗力甚至强于国民党中央军。
从11月22日开始，马家军对西路军发起了更大规模的攻势，如果此时西路军全军坚定地向新疆挺进，或许受到的损失不会那么大。但偏偏在此时，中革军委来电令西路军停止西进，就地（永昌、凉州、山丹一带）建立根据地。如果说西路军先期所面对的只是马家军的袭扰。而现在，二马则是倾其主力，要与红军做决一死战了。因为二马决不会坐视，在自己的地盘上出现一块由共产党领导的红色根据地。
为摆脱困境，争取主动，徐向前于11月24日亲自起草电文，向党中央反映实际情况，请求重新考虑西路军的行动方针，电文指出：
一、马敌现虽伤亡5000人以上，但能抽大批民团壮丁补充，人马子弹均有，仍然继续与我拼战。
二、马敌战术系以骑兵四处活动，以成团密集队形猛攻堡寨。黄昏后，畏我夜战，即退守堡寨。反复攻某点不得手时，则集兵猛攻另一点。大部乘马，进退均速。我方胜则难缴获，败则无生还。
三、永凉地带，地形开阔，区域狭小，无树无房，尽是堡寨，不便我军迂回抄击。
四、我每守一堡寨，须一营以上兵力，激战终日，即可耗尽弹药，矛刀、刺刀又少，难阻敌攻。九军现有4600人，步枪1800支，每枪子弹不足两排；五军不足4000人，枪弹更少；三十军近6000人，步枪2000余支，每枪子弹仅两三排；骑兵师人马约500，人、弹有耗无补，无日不战，敌骑到处骚扰，扩红、弄粮、筹资、交通均受限制。拟壮大骑兵，但筹马困难。
五、九军激战古浪，受大损失，正在休整；三十军激战四十里铺，子弹耗尽，全靠大刀拼杀，已伤亡500余人；五军更弱，指直在永昌，大部分担任城墙守备任务，敌马彪部有三个团正在永昌城郊附近活动。
根据以上情况，我们现无能集优势兵力，弹药太少，难在甘东地区灭敌。请求中革军委迅速指示下一步行动方针。
十一月二十五日，中央复电，仍要西路军就地坚持，打开局面。
西路军没有任何外援，没有任何后继，本就有限的弹药越来越少，境况越来越糟，时西路军许多高级将领对中央要求西路军在甘、凉建立根据地的电令是持异议的。
西路军蹲在此地不进不退，正好给马家军以进击之机，马步芳调集重兵向永、凉地区扑过来，胡宗南的补充旅亦向凉州地区开进，一场大战已不可避免。中革军委之所以这样部属，也有不得已的苦衷，其主要意图是：造成河东红军将与西路军在河西会合的假象，调动蒋介石的主要兵力扼守黄河一带，以便河东主力红军东出或南出，进行大规模的战略转移。这样一来，西路军所承受的压力是可想而知的。
三十军政委李先念不了解总部的计划，气呼呼地找到总政委陈昌浩说；“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！”
陈昌浩和张国焘一样，家长作风十分严重，他板起面孔，训斥道：“你懂什么！多嘴！我们扎扎实实的在这里建立根据地，有了根据地，呆在这里能吃亏？”
徐向前也不知道此计划的内容，就建立根据地的问题上，他和陈昌浩一度争吵起来。陈不顾实际情况，一味坚持能在这里站住脚，能打开一番新局面。徐向前无奈的摇摇头，说道：“中央远在上千公里的陕北，根本不了解这里的实际情况，这里的条件从哪个方面都比不上川陕根据地。”稍停一会儿，徐向前又讲到：“我们现在处于河西走廊的蜂腰部，北面是龙首山脉和荒凉的大漠；南面是终年积雪的祁连山。中间宽不过百里，村庄零落、人烟稀少。论气候，这里滴水成冰，我们的士兵大都是南方人，适应不了这儿的严酷气候；这里的居民大都是少数民族，有不容外族人轻视的宗教信仰；这里的地形也与我们格格不入，一马平川，即便是有山也是光秃秃的，无法落脚藏身。我们都是步兵，在这种情况下怎么打仗？而敌人的优势就很明显，他们以骑兵为主，有御寒的冬衣，有充足的水，粮食和弹药，还有听命于他们的乡民。无论是天时、地利、人和，敌人都占尽了。前段时期的作战就充分证明这一点，敌人机动，来的快逃得也快，我们奈何不了他们。而我们只要有稍许大意，就会吃亏。单说九军吧，离开主力稍远一点，就在古浪遭敌重创。敌人的这种狼群战术将来还会重演，我们怎么办？现在全军拢共加在一起不过两万人，又经得起几回这样的折腾！？”
陈昌浩只是听着，却没有发表任何意见，徐向前再次诚恳地说道：“昌浩，这里根本就不具备创建根据地的条件，我们应该实事求是的向中央反映，我们……”
还没等话讲完，陈昌浩便生气的说道：“那就是说你反对执行中央的命令！”
徐向前与陈昌浩搭档多年，晓得他这种家长式的武断作风，便婉转的讲到：“我只是从军事角度分析我们所处的实际困境，再说，如实的向中央反映，让中央能准确了解到这里的实际情况，这不是一件坏事啊。”
“那好，分析归分析，中央的命令还是要坚决执行的。”陈昌浩冷冷的丢下这句话，便扭头跨出了房门。
讲这么久等于是白讲了，徐向前瞪着陈昌浩远去的背影，显得是那么的无奈、焦躁和不安。西路军的前途与命运仿佛一副沉重的担子，压得他喘不过气起来。
“怎么办？”徐向前背着手在房间里走来走去，却想不出什么好办法，来说服陈昌浩这位西路军的最高领导。
这时，李先念推门进来，徐向前暂时停止了内心杂乱的思考。
“报告总指挥，我军已撤到永昌城东，下一步应该怎么办？”
徐向前干咳了一声，说道：“就地建立根据地，扩红、筹粮……”
李先念是四方面军一员猛将，又是徐向前的老部下，见房间里没有别人，便凑近小声的说道：“总指挥，这哪成呀，这一带穷的叮当响，庄稼一年才收一次，老百姓自己都不够吃，我们就是有钱也难买到啊。还有就是冬衣，这地方太冷了，再不解决，不冻死人才怪呢！”
徐向前无奈地叹道：“先克服一下，去执行吧！”
至此，西路军在东起凉州四十里铺，西至山丹，绵延三百里狭长地带上与马家军展开了残酷的拼杀。