激战中，八十八师再次发挥了“铁拳头”的威力，为了避开敌人飞机和排炮，熊厚发指挥部队使劲往敌人堆里钻，和敌人搅到一起，然后发挥我军大刀和刺刀的威力，激战两天，八十八师黑虎掏心，直插敌人中心，八十八师三个团数千人杀入敌阵，战场上血肉横飞，敌人尸横遍野，敌人被这种打法吓破了胆。
川军屡次受到红军痛击，早已心存畏惧，这次几万敌军来援，由于邓锡侯催逼得紧，路上昼夜不停地赶了两天，刚到江油城外连口气都没来得及喘就被赶着上阵，从17日下午一直打到18日上午，和红军搏杀了十几个小时，这些川军士兵一口饭都没吃，本来就又饿又累，眼见得身边的弟兄一个个被红军如同杀鸡一样撂倒，漫山遍野都是尸体，士气早已崩溃，很多士兵干脆就不打了，见到红军冲过来即躺倒装死。
两军交战，攻心为上；两军相搏，士气为上。一旦失去士气，即便是装备和人数占优势，这仗也定输无疑。见敌人胆怯畏战，守卫塔子山主阵地的部队立即向敌人发起反击，山脚下打援的红二十五师也乘势迅速向敌人右翼迂回包围，塔子山山上山下到处红旗翻飞，冲锋号声此起彼伏，山上冲下来的和山下围过来的红军战士与敌人混战在一起，场面蔚为壮观，此时敌人的机枪大炮飞机轰炸全都失去了作用。肉搏战是红军最擅长又是敌军最害怕的打法，数万人搅在一起拼杀，刀枪相向，血肉横飞，惨叫凄厉，吼声裂胆，实为战争史上的奇观。很多敌军士兵受不住刀枪和精神的双重刺激，转身就跑。
而就在此时，红四军十一师三十一团原本受命急行军到梓潼附近打援，半道接到命令，要他们赶到江油以东打援，三十一团跑步数十里赶到战场，又给已经濒临崩溃的敌人致命一击。这使得敌人前、后、右三面受攻，几个师数万人顿时全军溃散，官找不着兵，兵找不着官，漫山遍野到处是狂奔的溃兵，红军一声“缴枪不杀”，周围立马齐刷刷地跪下一片。
逃离阵地的溃兵直奔中坝，看到成千上万的溃兵涌过来，中坝城里的邓锡侯也慌了，立即向绵阳的孙震和黄隐告急，要他们速来救援。孙震担心离开绵阳后会在中途遭到红军伏击，以红军阻隔道路不通为由拒绝来援，让邓锡侯撤出中坝，他在一旁策应。此时形势已经万分危急，红军打垮援军后，随时会攻克江油和中坝，此时不撤，恐怕就来不及了。邓锡侯无奈，令江油城里的杨晒轩坚守，自己带领人马撤出了中坝城。
红军打援部队已经向中坝围过来，在警卫营的护卫下，邓锡侯飞快逃窜，他先是骑马后又换成汽车向绵阳逃跑，红军大部队在后面紧追不舍，跑到青莲渡时，突然前面传来密集的枪声，邓锡侯以为被红军断了后路，魂都吓丢了，站在停下的汽车旁，脸色发青，双腿战抖。后来才知道是孙震派来接他的第三旅八团与他的溃兵发生误会，这才重新上车逃向绵阳。
这一战，邓锡侯三个团被全歼，三千人被俘，几个师的建制被打散。徐向前围点打援取得完胜。援兵一垮，邓锡侯一跑，中坝的守敌立即丧失斗志，4月18日，红军攻占四川重镇中坝。攻占中坝后，红军并没有直接攻击江油县城，除了留一部分部队继续紧紧包围江油县城外，大部队绕过江油县城，开始源源不断渡过涪江，并控制了涪江左岸的彰明城和窦圌山，涪江右岸的观雾山、公子坪、塔子山等制高点。
邓锡侯在率兵来解江油之围前曾对官兵训话：“本帅此次亲自出马，率你们来打共匪，你们看看本帅是如何用兵的。”结果如此溃败，在官兵间上上下下落下笑柄。邓锡侯将一股怨气撒向蒋介石的参谋团。17日战斗最紧张之时，邓锡侯多次向参谋团请求空军支援，参谋团也满口允诺，但直到第二天也没见到一架飞机的影子。等到他兵败如山倒时，飞机来了，在空中漫无目的地俯冲轰炸，此时红军已与他的部队搅到一块，轰炸扫射起不到任何作用。邓锡侯称之为“雨后送伞”。邓锡侯对其他的川军也是气不打一处来，在自己最紧张到处求援的时候，孙震不肯来；要王缵绪来，王缵绪称未接到命令，不得擅动。王缵绪关键时候隔岸观火的做法让邓锡侯与之结下梁子。
在四川，邓锡侯也是一个人物，四川军阀混战十几年，他凭着心计与实力，逐渐成为与刘湘、刘文辉、田颂尧实力相当的四大军阀之一。但在与红军的交手中，邓锡侯屡战屡败。在与蒋介石和其他四川军阀周旋中，他看到的只是钩心斗角和尔虞我诈，毫无前途和光明可言，而红军深得四川百姓拥戴，入川仅两年，打得四川军阀丢盔卸甲，红军也发展到八万之众。两相比较，邓锡侯开始对共产党和红军有了认识。
全面抗战爆发后，出川抗日的川军十四个师编为第二路预备军，刘湘为总司令，邓锡侯为副总司令兼第一纵队司令。邓锡侯率部抗日，与日寇殊死拼杀，驻守滕县战斗到全军覆灭的王铭章一二二师就是他率领的部队。抗战结束后，邓锡侯不满蒋介石发动内战而消极应付，被蒋介石削夺兵权，邓锡侯遂辞职“养病”。1949年蒋介石兵败如山倒，邓锡侯、刘文辉等人不愿为蒋介石殉葬，12月9日，刘文辉、邓锡侯、潘文华等在彭县龙兴寺联名向毛泽东主席、朱德总司令及全国人民发出起义通电。一起参加彭县起义的川军将领还有田颂尧等一大批军政人员。刘文辉、邓锡侯、田颂尧三个人最终都站到了人民的一边，虽然其中原因复杂深刻，但与当年他们和红军交过手、对红军有深刻认识是分不开的。
江油距成都不过百里，邓锡侯江油一败，成都震动。敌人尤其是城里的那些有钱人惊恐万状，分别向上海甚至香港跑，钱少的也向重庆和万县跑，为了转移资产，成都到处贱价甩卖房产，原来每亩地出价三百元，现在三十元就出手。
在江油围点打援的同时，红三十军八十九师大步北进。4月10日，攻克青川县，4月14日占领平武县，4月18日攻占彰明，4月21日攻克北川，为与中央红军会师打下了基础。
嘉陵江战役第二阶段战斗中，红四方面军一路凯歌，但在向北进入甘南的战斗中失利，致使“川陕甘计划”没能实现。
4月上旬，担任西北路主攻任务的红三十军、三十一军抵达川甘边界的青川县一带，准备北进文县，进而攻占天水，夺取甘肃南部，实施创建“川陕甘新苏区计划”。徐向前将红军指挥部设在青川县薅溪拱北。
4月6日凌晨开始，红军兵分三路，向文县平台山、悬马关、摩天岭三个方向进军。红四方面军进取甘南的第一战在五龙山打响。五龙山山势高耸，是青川东北部之屏障，也是进入甘南的必经之道。红三十一军九十一师二七一团先遣队从茶坝经天隍赶到了沙州附近的龙坝嘴，抢占了制高点五龙山。占领五龙山之后，九十一师于4月11日兵分两路抢占甘南门户平台山。驻守碧口的胡宗南军丁德隆部得知红军占据平台山、直逼碧口的消息，急忙调遣一部兵力和地方民团向平台山猛扑，与九十一师打成一团。
4月10日，红三十军一部由江油青林口进入青川境内，经凉水、关庄、古城到达青溪，抢占了川甘交界的战略高地摩天岭后，向悬马关进军。悬马关与甘肃省文县接壤，危崖绝壁，高峰入云，关口仅有一条羊肠小道，是进入甘南的又一通道。红三十军九十师到达文县悬马关后，九十师便衣侦察队越过悬马关，深入文县境内二十余华里，进至山王庙、窑场坪一带侦察，与胡宗南部发生遭遇战。听说红军已经到了文县，胡宗南极为震惊，急从天水调十二个团的兵力向碧口进发，堵死红军入甘通道，同时令受其节制的敌杨步飞六十一师、伍诚仁四十九师、王耀武中央补充旅、钟松第二师补充旅，先后进入碧口加强碧口防御。由于敌人大军云集，徐向前经悬马关进攻碧口的计划不能实现。为避免孤军深入，红三十军退守摩天岭。
摩天岭位于川甘交界处，战略地位十分重要，红军若控制摩天岭，便打开了川甘门户，可直插甘南。得知红军已占领摩天岭，胡宗南急电四十九师伍成仁部从西面向摩天岭逼近，另增调两个旅的兵力，在通往文县的沿途设防。敌四十九师伍成仁部和第一师胡宗南部两面夹击向摩天岭发起攻击。摩天岭东、西战场绵延百里，敌我双方共投入三十个团数万兵力。这是红四方面军与胡宗南部首次大规模长时间正面搏杀。摩天岭一带山大沟深，人烟稀少，地形险要，胡宗南部外加上数万援军在数量、装备、后勤补给上远超红军，红军无后方作战，给养不足，弹药缺乏，后援不继，红军给敌人重大杀伤，自己也牺牲惨重，战场态势日渐恶化。4月28日下午，红四方面军全军奉命西进，坚守平台山、悬马关、摩天岭阵地的红军主动撤离。
摩天岭一战未能实现消灭胡宗南部队，打开进入甘南的通道，使得通过川北进入甘南建设根据地的“川陕甘计划”未能实现，在某种意义上说，这次失利甚至影响了中国革命的进程。由于甘肃南部和川西北地区一直控制在敌人手里，特别是川西北的战略重镇松潘被胡宗南部抢先占领，红军在以后的长征中不得不绕开敌重兵集团把守的松潘，跨越茫茫草地。
在分析摩天岭战斗失利的原因时，徐向前认为，红四方面军攻击力量的不足，后援不继是主要原因。他回忆道：
……我打电报左催右催，提议把南边的部队往北集中，迂回碧口，抄胡宗南的后路，进取甘南。但张国焘死活不吭气，叫人干着急……后来他说，那时他正注视中央红军的动向，对西出和北出，下不了决心。这样一拖拖了个把月，使我们打胡宗南的计划流产了。
对未能实现川陕甘计划，徐向前非常遗憾，他在《忆创建川陕革命根据地》文中回忆道：
川陕甘计划未能实现，非常失策，是关系整个革命的命运问题。如果当时实现了这个计划，中央红军北上后就有了立脚点，形势会大不一样的。
嘉陵江战役历时二十四天，先后歼敌十二个团，攻占了阆中、南部、剑阁、昭化、梓潼、青川、平武、彰明、北川等九座县城，控制了东起嘉陵江，西至北川，南起梓潼，北到川甘边的广大地区，大有北出陕甘、南下成都之势。蒋介石、刘湘手忙脚乱调集重兵前来围堵红军，保卫成都，远在西康的刘文辉也从西昌、凉山、雅安调集部队前来助战。云贵川边境敌军大量的调动，减轻了中央红军的压力，有力地策应了中央红军在川滇黔边的行动。
发起嘉陵江战役的目的是要依托老区，发展新区，打破敌人的“川陕会剿”，建立“川陕甘根据地”，策应中央红军的行动。但从结果看，要依托的川陕根据地撤出了，要发展的甘南新区没能实现，最终建立“川陕甘根据地”的预定目标未能实现。从这个意义上来看，嘉陵江战役未能实现战役预期目的。
撤出川陕根据地，也是党史和军史上的重大事件。在红四方面军取得节节胜利的情况下，为什么要撤出川陕根据地？对此，徐向前作了极为客观的回答：
红四方面军撤出川陕根据地，是多方面的原因造成的。
首先，是优势敌人的联合压迫。我军入川时，四川军阀混战犹酣，并反对蒋介石的势力染指四川“剿赤”事宜。敌人营垒的四分五裂，是红军立脚生存和发展壮大的基本条件之一。但是，自从刘湘组织六路围攻起，这个条件便发生了变化。四川军阀从内乱走向联合，开始统一对付红军。我川陕根据地军民，费尽九牛二虎之力，艰苦鏖战十个月，才粉碎了六路军阀的联合围攻，接踵而至的，是蒋介石与四川军阀的联合。刘湘等军阀不仅同意蒋介石的势力入川，而且在军事上甘愿服从蒋介石的统一调度。于是，蒋介石迫不及待地纠合其嫡系部队及川、陕两省的军阀势力，向我根据地周围云集重兵，部署发起“川陕会剿”，企图一举将红军置于死地。
条件决定形势。敌人营垒的暂时稳定和统一，造成四面八方联合压迫我军的严重局面。蒋介石在川陕根据地周围部署的兵力，达到二百个团以上，层层碉堡，严密封锁，一旦“川陕会剿”开始，敌东西堵截，南北夹击，势必陷我军于背腹受敌、进退失据的不利境地。这与我们以往反三路围攻、六路围攻时，背靠巴山，只对付川敌一面、两面、三面的进攻，是显然不同的。
在这种情况下，出路安在?一是破釜沉舟，死守根据地，准备拼上全力，同敌人决一死战；二是提前冲破敌人的“川陕会剿”部署，打出外线，保存和发展有生力量。权衡利弊，考虑再三，我们在清江渡会议期间，选择了后一条出路，制定了依托老区、收缩战线、发展新区的“川陕甘计划”。这个计划，虽然在付诸实践中尚需修正，但主力红军将向川陕甘边转移，打击胡宗南，发展新的根据地，却是毫无疑义的。
……欲有所得，必有所失。在周围敌人的重兵压迫下，我们要集中主力出击甘南，发展新区，就得准备舍弃川陕根据地的一部分或大部地盘，甚至暂时变根据地为游击区，日后伺机再图恢复。下不得这个决心，是不行的。这是冲破敌人“川陕会剿”计划的需要，保存自己和消灭敌人的需要。从战略指导原则上看，应当允许的。相反地，不顾敌情我力，企图固守一地，死打硬拼，结果只能断送红军的力量，实为兵家之大忌。
……
第二，川陕根据地民穷财尽。革命根据地要支持战争，支持红军的存在和发展，离不开必要的人力、物力、财力。红军打仗，一要吃饭，二要穿衣，三要兵员，四要武器弹药。没有这些，所谓保存自己，消灭敌人，便是空想。川陕根据地后期的情况，可以用四个字概括：民穷财尽。要粮没粮，要衣没衣，要兵员补充没兵员补充，别说部队打仗，就是生存都成了问题。
……
总之，战争的破坏和“左”的政策交互作用的结果，把川陕根据地搞到了民穷财尽的地步。好比一个池塘，水都抽干，鱼还能活吗?活不了的。根据地的人力、物力、财力消耗殆尽，红军只有另找出路，以图生存和发展。
第三，策应中央红军的战略需要……打破蒋介石的分割包围，全力策应中央红军北上，是红四方面军全体指战员义不容辞的责任。我们的一切计划和部署，必须服从这个大局。
从一九三五年一月中央来电，令红四方面军全力西渡嘉陵江，配合中央红军作战之日起，我们就把冲破蒋介石的“川陕会剿”计划和策应中央红军的战略任务，紧密结合，变成这一时期全军的战略行动方针……尽管中间因敌情变化，中央红军的行进路线有些曲折，但全力策应中央红军北上的方针和任务，我们是明确的，毫不动摇的。强渡嘉陵江战役的主要企图，就在这里。假如不是为了策应中央红军的战略需要，我军实现“川陕甘计划”，就没有必要渡江西出，同川敌作战，而是应当直接出西北方向，寻歼胡宗南部。对此，稍懂战略问题的人，不难一目了然。嘉陵江战役结束不久，我军转而进军川西北，终于实现了一、四方面军的胜利会合，更是有力的证明。
整个说来，红四方面军退出川陕根据地，有它的复杂原因。优势敌人的压迫，长年战争和“左”的政策造成的困难，策应中央红军的紧迫战略需要，凑到了一起。在这个意义上说，是历史的必然。