马元海接到马步芳下令追赶红军的命令后，调整了人马，除正规军两万余人外，又集中民团20多个，共计3万余人，兵分两路追赶而来。敌人分兵切断高台县和临泽县的联系，以兵力牵制住沙河的红九军，另外对临泽和倪家营子进行佯攻，防止两地红军增援高台县。

    马元海除对沙河铺、临泽县和倪家营子三处的红军部队进行佯攻外，又集中了马朴旅、马彪旅、韩起禄旅、韩玉成旅，共四个骑兵旅和炮兵团、特务团、手枪团、陈嘉禾民团、马德胜民团、马纪瑞民团，共计两万人马，围攻高台县城。

    开始时马元海采取拉大网分层包围之策，逐渐缩小包围圈，向高台城逼近。因电台在黄超处，无法和总部联系，只能作守城的准备工作，动员群众抬石头、抬沙袋，帮助部队修造工事。西关财神楼改为炮楼，杨克明率部守西关。

    敌我双方在高台城关激战数日，终因寡不敌众，红军部队被马家军压进城内。

    马元海当即作了攻城的准备工作：令马克武、马德胜团扼守高台西关据点，相机攻城；令位于高台东北城区五里小堡的韩起禄团构造工事，严防红军北出，并做攻打城池的准备工作；令位于高台西门外的马朴旅赶造出梯子数十架，作为攻城主力部队；令马兆瑞团率骑兵四百向临泽方向活动。

    1月15日，马元海下令其人马向高台县城发动总攻，一时间炮火连天，烟尘盖日。马家军摇旗呐喊杀向高台城。守城的红五军指战员严阵以待，机枪、步枪、手榴弹、石块，一次又一次打退马家军的进攻。双方恶战四天，彼此伤亡都很大。红军守城之工事，多遭严重破坏。财神楼据点失守，守卫此据点的一排红军指战员全部牺牲，东门的碉堡也被马家军所占。红军伤亡很大，敌军直逼城下。