红四方面军占领包座后，鲁大昌就如坐针毡，急召智囊和部属开会，商讨如何对付红军。经过一番讨论，最后一致认为岷县是甘南门户，如果岷县失守，其他地区将也难保。但是，自己的新编第十四师，人员装备均无法和蒋介石的“中央军”相比，一旦受到红军攻击，很难得到有力的救援，除凭险死守外，没有别的良策。为此，鲁大昌决定集中兵力防守岷县城，他一面令驻武都、漳县、洮州、陇西之部队火速回防岷县，一面带领部下到大小卧龙沟、白家湾、白土梁、二郎山等地察看地形，增设阵地，在南川、小沟山、王家山、申家山、大沟寨、三十里铺等地占领前哨阵地。同时加固城门地堡，筹集粮食弹药，并派出探子打探红军消息。
8月10日凌晨，徐向前、陈昌浩率领的以红三十、红九、红五军组成的第一纵队，开始扫清岷县鲁大昌守军外围据点的战斗。红三十军第八十九师在吴家山与守敌特务团第一营展开激战。敌特务团不是红军对手，被打得稀里哗啦，损失300多人。接着，红军攻打岷县城西麻布台、大沟寨等守军前哨阵地。经过一天战斗，红军占领南川、白土梁、南小路、王家山、麻布台、大沟寨等10多个前哨阵地，从东、西、南三面包围了岷县城。当晚11时左右，红军向鲁大昌守军外围最后一个据点二郎山阵地发起猛烈攻击。红军虽曾突破敌人阵地，重创敌机炮营，但因敌人增援部队赶到，没有得手。
11日凌晨，红军再攻二郎山，敌人阵地岌岌可危。敌特务团团长王咸一急忙要求鲁大昌救援。鲁遂令第二旅旅长蒋汉城率领两个营又一个连增援。在红军猛攻下，敌少校团副杨肇林毙命，蒋汉城、王咸一受伤。鲁大昌见势不好，立即收缩防线，决定以二郎山和岷县城为防守重点，并在南城门和二郎山部署一个营兵力，以保持山和城之间的联系。
当晚8时许，红三十军在攻占岷县城子城后所后，立即发起攻打岷县城的战斗。在火力掩护下，一部红军战士抬着50多架云梯，攻打县城西南部，另一部架云梯进攻县城东部。敌人顽固抵抗，把点燃的木柴抛下城墙，烧红军的云梯，并拼命地扔手榴弹。由于岷县城防工事非常坚固，红三十军攻城战斗受挫。
8月12日中午，红三十军主力又一次向二郎山发起攻击。敌人凭借猛烈火力及有利地形，负隅顽抗。14日晚6时，有“夜老虎”之称的红四团乘着狂风暴雨，进攻二郎山敌阵地。其他红军围攻县城。从晚6时至第二天拂晓，红四团攻入二郎山四次，敌人二郎山大碉堡几乎被打下来。守敌特务团只剩下一个排，弹药也快用完了。这时，敌人援兵赶到，才使大碉堡没有被红军攻下。15日，大雨倾盆，红军再次以天气为掩护，用一小部兵力佯攻县城，大部兵力攻二郎山，使守敌彼此不能兼顾。当夜12时，红军将敌二郎山阵地攻破。鲁大昌惊慌万分，急命组成200人的敢死队，以迫击炮和机关枪掩护，从小南门冲至二郎山。
双方激战至16日上午，守敌才将阵地稳定下来。
从8月18日至23日，红九军和红五军先后参加围攻岷县城。由于红军刚走出草地，体力尚未恢复，且缺乏攻坚武器及弹药，未能攻下岷县。但红军已毙伤鲁大昌3000多人，迫使鲁大昌向红军求和，表示只要红军不再攻城，不占地盘，红军愿走哪条路就走哪条路，他决不放一枪。指挥攻城的陈昌浩接受了鲁大昌的建议。随后，红军即以部分兵力围困、监视鲁大昌部，大部兵力在岷县周围转入休整，并开展发动群众、扩大红军、建立红色政权的工作。
8月14日，红军第二纵队第四军在军长王宏坤的率领下，从岷县的野狐桥出发向洮州进发。洮州旧城是座古老的县城，坐落在巴童河与无名小河的汇合处。四面环山，西为西峰山，山势陡峭，是旧城的依托；东南为东陇山，西北为石岭山，与城成犄角之势；北面是小山，地势比较平缓。巴童河由北向南从城的东侧流过。城池方圆四五公里，城墙高约10米，厚约8米，周围有护城河，深约3米。守敌一个团，以一个营据城抵抗红军，掩护团部及团主力向临洮方向逃跑。
红十师指战员不顾连日行军的疲劳和饥饿，立即对旧城守军发起攻击，霎时间，枪声、手榴弹爆炸声、喊杀声响成一片。在妇女独立团的配合下，红十师一举攻入城内，全歼敌人，缴获各种枪300余支。随后，红十师构筑工事，防备敌人反扑。
8月23日凌晨，马步芳部 骑兵第一旅一个加强营从西北方向袭击洮州旧城。红十师得到敌情报告后，部队从城里撤出，埋伏在西峰山、东陇山及城北，占据有利地形，等待敌人前来送死。敌人骑兵有七八百人，钻入红军布下的口袋后，红军所有的武器一齐开火，打得敌人人仰马翻。红军随即发起冲锋，刚才还耀武扬威的敌人骑兵纷纷夺路逃命，有的干脆跪在地上缴械投降。战斗很快结束，红军痛快淋漓地歼灭200余敌人，俘虏34人，缴获战马近百匹，各种枪支、马刀300余件。遭到红军当头一棒，敌旅长马彪像个赌红了眼的赌徒，指挥所部向石岭山、西峰山红军阵地发起轮番进攻。马彪在阵地上抬出整箱的银元、大烟土作悬赏，驱使亡命之徒发疯般地向红军阵地猛攻。25日，马彪亲自上阵督战，一连突破红军数道阵地。红十师随即以预备队配合一线部队实施反冲锋。有些受重伤的红军战士英勇抱起点燃的炸药包，拉响捆在一起的手榴弹，冲入敌群，与其同归于尽。经过两个多小时的激烈争夺，红十师终于把马彪的部队压下山去，夺回了失去的阵地。
起初，红军对付敌人的骑兵有些不适应。后来，红军逐渐找到对付骑兵的办法。他们除了利用即设阵地抗击，有时设伏兜击外，还采用把敌人骑兵放进城里来，展开巷战的办法。有的在巷内设置绊马索，待敌人接近，突然拉起绊马索，同时拉响吊在房下的集束手榴弹，顿时，手榴弹在敌人头顶开花，炸得敌人血肉横飞。有的在敌人必经之巷挖好陷马坑，当领先的敌人骑马陷进去后，瞄准后边的敌人猛打，同时，手榴弹群在敌群中开花。战士们风趣地说，这叫“堵蛇头，截蛇尾，斩蛇腰”战术。敌骑兵在狭长的街巷内，犹如“老牛掉井，有劲使不上”。还有的红军有意制造出近似机关枪的音响筒来迷惑敌人，乘敌惊慌之际，突然开火，打得敌人措手不及。
经过一周艰苦鏖战，红军重创马彪骑兵第一旅，迫其退到黑措地区。此战，红军消灭马彪部 2500余人，俘虏敌人700余，缴获各种武器2000余件。
此后，红三十一军攻克漳县。8月26日，红三十军第八十九师攻克渭源。9月7日，红三十一军第九十三师攻占通渭。
8月中旬，第三纵队在贺龙、萧克、关向应率领下，由包座出发北进，9月1日到达哈达铺，随后红六军团攻打礼县，继而向成（县）、徽（县）两（当）、康（县）地区发展。
岷洮西战役从8月5日开始，至9月7日结束，历时34天。红军先后占领漳县、洮州、渭源、通渭四座县城以及岷县、陇西、临洮、武山等县的广大地区，歼敌7000余人，为立足甘南和三大主力红军会师创造了有利态势。