因为西北三马的部队多为奇兵，可谓来去如风。
红四方面军的指战员们尽管作战勇猛，可是却非常不适应，加上上面指挥混乱，军心不稳，因此部队作战一直不顺利。
在到达平凉后，部队更是人心思归，许多人都提出，当前红四方面军应该遵照中央和军委的指令前往川北地区与中央红军汇合，接受中央红军整编。
连张国焘比较信任的前敌总指挥陈昌浩也特意找张国焘，提出了自己对当前红四方面军行动的许多疑惑。
可是，张国焘却一意孤行，以自己是接受共产国际指导为借口。执意要指挥部队继续北上。并且于九月十三日开始，强令红四方面军向固原地区攻击前进。
平凉到固原不过是一百多里路，却都是典型的黄土高波，地处荒凉。
红四方面军在西北三马部队的层层袭扰下，在付出的较大的代价后，终于在九月十五日到达了固原地区，并且于十五日晚间，开始对固原城发起了攻击。
可是，此时的固原城，已经聚集了大量的西北三马的精锐部队。红四方面军在连续攻击也一夜也没能得手。
十六日上午，红四方面军在白天对固原城继续攻击。
可是，就在这时，西北三马的部队开始从固原城周围的潜伏地蜂拥而出，十几万大军从四面八方向围攻固原城的红四方面军几万大军给围困的水泄不通。
这时张国焘才恍然大悟，自已原来已经中了敌人的包围。
张国焘匆忙指挥红四方面军又攻城转为就地防御。开始在固原城外围构筑阵地，希望能抵御住以骑兵为主力的西北三马的部队攻击。
可是，当前，外有西北三马大量的骑兵和步兵部队包围，内有固原城西北三马精锐部队的坚守。
红四方面军突围也没法突围，因为一旦部队被打散，那么整个红四方面军就会成为来去如风的骑兵的盘中餐，砧板肉。
因此，到了十六日下午，红四方面军在付出惨重代价后，
才聚拢了部队，可是，这时红四方面军已经被围困在了固原城东南方圆不足二十里的狭小空间里。
红四方面军以一个小村庄为核心，匆忙构筑的阵地，艰难抵挡着西北三马一轮又一轮攻击。
西北三马的部队多是被宗教蒙蔽的**，作战非常凶猛彪悍。虽然武器并不精良，却都是悍不畏死。
因此，对红四方面军攻击的力度也非常大。