1937年1月28日晚，西路军1.3万余又回到了临泽倪家营，布防于四周的43个屯庄。此时的倪家营已是满目疮痍，许多庄院农舍被敌洗劫一空，原留在这里的数百名伤病员全被敌人残杀。这时，惟恐红军沿甘州、肃州进入新疆而无法向蒋介石交待的马步芳，当得悉红军重新进入倪家营后，立即命令马元海全力堵截。2月1日，敌人投入5个骑兵旅、3个步兵旅和大批民团围攻倪家营。为缓解战事，西路军军政委员会根据《中共中央给国民党五届三中全会致电》、《中共中央、苏维埃政府为号召和停止内战的通电》等文件精神，再次致函马军前线总指挥马元海，要求和谈，马元海不但不接受，反而按马步芳的指示选派有力部队分头进击，牵制红军活动，彻底拒绝西路军一直谋求停战和谈、联合抗日的统一战线举动和诚意。

    当日，敌人就在大炮的掩护下向红军阵地猛扑，红军没有炮火，子弹又极缺，全靠近战打击敌人。在敌人的围攻中，首当其冲的是30军88师263团固守的汪家墩阵地。头天晚上，263团3营9连的130余名战士进驻这个阵地，到第二天黄昏兄弟连队接防时，英雄的9连只剩下9个人，其中4人还负了伤。昼夜战斗，战士们疲惫到了极点。时值隆冬，气温在零下20多度，大部分战士穿的还是破单衣。为了御寒，他们找一块破毡，中间掏一个洞，从头上套下，腰间用绳子一扎就算是棉衣了。没有鞋穿，只得用破布、破毡子把脚包起来。许多战士的手脚都冻裂了。更为困难的是没有粮食吃。除夕之夜，每人只分得拳头大的一块从敌人那里夺来的死马肉。在饥寒交迫之中，西路军与敌血战到2月中旬，击退敌大规模的进攻达八九次，但仍未击溃敌人。面对不利局面，西路军打算待天气稍暖后，东出大通、西宁一带，待机再图发展。这一行动意图被敌人察觉。

    2月14日，马元海电告马步芳：“倪家营子红军避不应战，已无西上新疆能力，发现有东进模样。”马步芳以红军将东下，急电请示蒋介石。蒋于15日复电：“据情报确有此企图，已分令防范。”马步芳即于当日电令马元海、马彪、马朴、韩起功：“协力四面急攻，不得任其东返。”马元海遂拼凑一切力量，向红军阵地发起更为疯狂的全面进攻，大炮掩护，集团冲锋，梯队重迭，步步推进。红军在积极应战的同时，30军265团派一个排夜袭威狄堡附近白家庄敌人弹药库，焚毁军火24大车，切断敌人的武器后援。

    敌人的包围圈越来越小，战斗最激烈的时候，徐向前、陈昌浩亲临前线指挥，鼓舞浴血奋战的指战员。首长的鼓励，革命的信念，使西路军指战员在倪家营日日夜夜的战斗中，发挥了最大的智慧、勇气和力量，在这里没有男同志和女同志、轻伤员和重伤员、战斗人员和勤杂人员的区别，屯自为战，人自为战，举刀向敌，争为先登。围墙被炮火轰塌，血肉就是屏障。前面的同志倒下去，后面的同志堵上来。轻伤员不下火线，重伤员倒在地上，仍紧握手榴弹准备与敌人同归于尽。他们顽强勇敢，显示了西路军攻如猛虎，守如泰山，以一当十、凛然不屈的战斗意志和战斗作风。在红军征战史上，写下了可歌可泣的光辉篇章。