青化砭一战，胡宗南发现了西北野战兵团主力所在，随即命董钊等率主力由安塞掉头东进。胡宗南部整编第一军和整编第二十九军分两路经甘谷驿向青化砭方向搜索前进，在青化砭一带扑空后，于3月2日占延长，29日占延川，31日占清涧，而后以整编第七十六师守备延川、清涧等地，主力于4月3日占领瓦窑堡。此时，晋冀豫野战军太岳兵团向晋南展开强大攻势，横扫汾河西岸，连克数城，直捣秦晋天险禹门口，呈西渡黄河之势，直接威胁胡宗南后方安全。胡宗南部队在进犯扑空，战线延长、病疲粮缺、晋南告急的情况下，被迫以整编第一三五旅守瓦窑堡，主力于4月6日南下蟠龙、青化砭集结补给。西北野战兵团为拖住敌人，策应太岳兵团作战，决心打击经永坪南下的敌整编第二十九军。由于该敌迅速占领阵地，仅毙伤其600余人。西北野战兵团主力迅速集结于蟠龙、瓦窑堡大道两侧待机歼敌。
胡宗南部队集结于蟠龙、青化砭地区后，得悉西北野战兵团主力已转移至牡丹川、李家川地区，胡宗南急令整编第一军和整编第二十九军共9个旅由蟠龙地区逐次搜索牡丹川以北各山沟。当胡部主力进至李家川、榆树峁子以北后，便下令瓦窑堡驻军第一三五旅向李家川前进，封闭东面的缺口以形成对西北野战兵团的包围。彭德怀决心以第一纵队（缺独立第一旅第三十五团）阻击整编第一军、整编第二十九军，迟滞其前进；以主力隐蔽于黑山寺及新庄沟、阎家沟以西地区，待整编第一三五旅南下时予以歼灭。
4月12日，胡部整编第一军、整编第二十九军9个旅开始向蟠龙、青化砭西北地区进犯。13日，西北野战兵团将敌阻于李家岔、上白家坪及宋家沟、新庄沟以西地区。胡宗南误认为我军主力位于瓦窑堡——蟠龙大道以西，遂急令第一三五旅迅速南下向其右翼靠拢，并命令左翼整编第一军5个旅向三皇峁、凉水湾方向急进，企图包围西北野战兵团。14日8时，胡部第一三五旅沿瓦窑堡——蟠龙大道两侧高地南下。9时许，其先头部队进至三郎岔、李家嘀哨，在西北野战兵团新编第四旅猛烈堵击下，且战且退。西北野战兵团第二纵队、教导旅和新编第四旅迅速将敌包围于三郎岔以北、以东地区。在西北野战兵团猛烈攻击下，至下午4时，全歼第一三五旅4700余人，俘少将代旅长麦宗禹，首创西北战场一役歼敌一个整旅的范例。战后，新华社发表《战局的转折点》的社论。