1947年4月8日至11日，马步芳、马鸿逵两集团，乘西北解放军主力与胡宗南集团作战之际，先后侵占陕甘宁边区陇东分区的庆阳、合水、曲子、环县、悦乐、蒋台等城镇，以及三边分区的安边、宁条墚等地（马鸿逵于1947年3月下旬已侵占了盐池和定边）。此时，西北野战兵团在沉重打击胡宗南部主力后，决定在安塞地区短期休整，之后西进陇东和三边，打击马步芳和马鸿逵两集团。
按照出击陇东、三边的预定方案，西北野战兵团集中主力和地方武装一部，组成左、中、右3路：以第一纵队（缺三十五团）和陇东分区骑兵团为右路军；新编第四旅和兵团直属部队为中路军；以第二纵队和教导旅为左路军。5月21日，各路军分别自安塞地区向陇东挺进。29日，西北野战兵团左路纵队向合水地区的马步芳新编骑兵第八旅发起进攻。31日，解放军突入合水城内，由于守敌凭借工事顽抗，加之庆阳援敌迫近，左路纵队遂撤出战斗；右路纵队则一举攻克蒋台，全歼守敌马鸿逵整编第八十一师第六十旅之一七九团，俘上校团长马奠邦；中路纵队攻克悦乐，消灭了马步芳第二旅第三团，俘少将副旅长陈应权和上校团长汪韬。西北野战兵团由于急于歼敌，同时打击“二马”，兵力较分散，致使敌人未被重创，城池未完全收复，虽歼敌1520人，但自己伤亡也较大。
西北野战兵团出击陇东后，胡宗南急令董钊、刘戡率整编第一军和整编第二十九军全部机动兵力，于6月4日、5日先后猛扑龙安、安塞、高桥一线及其以西地区，企图趁机包围中共中央机关。但其惧怕解放军野战兵团主力南下关中，遂急调整编第三十六师至旬邑、彬县、长武等地堵截，并令“青马”、“宁马”两部4路东进，阴谋调动西北野战兵团。然而，彭德怀不为其所动，继续命令部队按预定计划展开攻势。至此，青、宁“二马”鉴于蒋台、悦乐守军被歼，心生畏惧，不敢妄动。马鸿逵整编第八十一师约3500余人收缩兵力，固守环县。6月9日，西北野战兵团各路纵队由曲子地区出动，15日合攻环县。经几次激烈争夺，攻占了敌防守的核心阵地王家原和玉皇山，把敌军压向环县城内。接着，西北野战兵团攻克环县城，守敌从城东突围，向北逃窜。第二纵队百里穷追，予该敌以毁灭性打击，缴获甚巨。6月25日，西北野战兵团主力自环县挥师北上，向三边挺进。30日，西北野战兵团主力接近定边城郊。7月8日，歼灭“宁马”整编八十一师一部，余部不战而逃。西北野战军迅速收复了定边、安边、靖边和盐池等地。
西北野战兵团从5月21日至7月8日，在陇东与“三边”的南北370余公里地域内，沉重打击了“二马”两集团，使胡宗南集团处于孤立，不敢轻举妄动。