西路军正式命名
10月下旬，三十军和九军连克敌军，红军占领一条山地区大部村寨，并攻克五佛寺渡口，消灭马鸿逵部一个团。但这时敌军大举北进，河东红军难以遏制，宁夏战役计划无法如期实现。11月3日，中革军委电令河西部队西进占领永登、古浪一线，只留少部兵力扼守一条山、五佛寺地区。马步芳部向一条山猛扑过来，两军展开激战。
11月8日，中革军委决定放弃宁夏战役计划，提出了《作战新计划》，规定徐向前、陈昌浩所部组成西路军，在河西创立根据地，准备以一年为期，直接打通远方，与苏联加强联系。
1936年11月10日，中央正式命令河西部队组成西路军。为统一领导，批准成立西路军军政委员会。军政委员会主席陈昌浩，副主席徐向前，委员包括陈昌浩、徐向前、曾传六、李特、李卓然（以上5人为常委）、熊国炳、杨克明、王树声、李先念、陈松海、郑义斋。
西路军的建制如下：
总 指 挥：徐向前
政治委员：陈昌浩
副总指挥：王树声
参 谋 长：李 特
政治部主任：李卓然
供给部部长：郑义斋
卫生部长：苏井观
第一局局长：郭天民
第二局局长：宋侃夫
第四局局长：杜义德
政治保卫局局长：曾传六
西路军下辖部队是：
第五军：军长董振堂，政治委员黄超，参谋长李屏仁，政治部主任杨克明。
第九军：军长孙玉清，政委陈海松，参谋长陈伯稚，政治部主任曾日三。
第三十军：军长程世才，政委李先念，参谋长黄鹄显，政治部主任李天焕。
骑兵师：师长董彦俊，政委秦贤道。
妇女独立团：团长王全媛，政委吴富莲，政治处主任华全双。
回民支队：司令员马良骏。
为了切实保障军政委员会指挥畅通，西路军的通信负责人做了明确分工：宋侃夫任局长，王子纲负责无线电业务工作，刘光甫、刘寅负责教学工作。下辖7部电台，分别是：第8台（指挥台），台长耿锡祥；第10台（指挥台），台长汪名震；第9台（配属五军），台长荆振昌；第12台（配属五军），台长刘仕清；第11台（配属九军），台长钟侦一；第5台（配属三十军），台长徐明德；第13台（配属三十军），台长刘英俊。通过这7部电台，西路军建立并保持了内部各军及同中央台之间的无线电通信联络。
自此之后，西路军开始走上了一条面对强敌，孤军苦斗，艰苦悲壮的征程。隆冬时节，冰天雪地，堕指裂肤。红军指战员衣衫褴褛，饥肠辘辘，冒着零下二三十摄氏度的苦寒气候，长夜行军，艰苦至极。
河西走廊，在甘肃省西北部祁连山以北、合黎山和龙首山以南、乌鞘岭以西。因位于黄河之西，为两山夹持而得名。又因在甘肃境内，也称甘肃走廊。东西长约1000公里，南北宽100～200公里。平均海拔1400米左右。大部分为山前倾斜平原。戈壁和沙漠广泛分布，绿洲面积较小。在整个走廊地区，以祁连山冰雪融水所灌溉的绿洲农业较为昌盛，出产小麦、谷子、玉米、水稻、红薯、土豆等。世世代代在此繁衍生息的有汉族以及蒙古、藏、裕固、哈萨克、回、满等兄弟民族同胞，前者从事农耕，后者以放牧为主。这里自古就是沟通中原与西域的交通要道，汉唐时的丝绸之路经过这里通向中亚、西亚，是中西文化交流史上的一条黄金通道。不仅是昔日的古战场，也是甘肃的著名粮仓。丝绸之路像一缕丝线串起玉门、嘉峪关、武威、张掖（古甘州）、敦煌、酒泉（古肃州）等历史文化名城。有唐代大诗人李白的千古绝唱《关山月》为证：
明月出天山，
苍茫云海间；
长风几万里，
吹度玉门关。
汉下白登道，
胡窥青海湾；
由来征战地，
不见有人还。
戍客望边色，
思归多苦颜；
高楼当此夜，
叹息未应闲。
打通新疆的主要任务明确后，西路军便及时调整部署，迅速西进。11月13日至18日，西路军连克古浪、永昌、山丹，包围凉州（今武威）。但出人意料的是，九军随即在古浪遭到马家军3个骑兵旅、2个步兵旅和4个民团的围攻，损失惨重。军长孙玉清负伤，大批干部战死。第九军从此元气大伤，再无力恢复。
这时，中革军委突然电令西路军停止西进，在永昌、凉州建立根据地。陈昌浩满有把握，徐向前、李先念持有异议。陈昌浩是军政委员会主席、政委，有最后决定权，徐向前等无奈。在陈昌浩坚持下，加上有中央明令，只好服从。而马步芳则集中兵力向永、凉地区进攻，胡宗南的补充旅也向凉州地区开进，支援马家军。
从11月22日起，西路军在东起凉州四十里铺，西至山丹约300余里的地段上，与敌军展开了艰苦鏖战。
事实上，中央11月8日令西路军在永、凉建立根据地，其战略意图主要是，企图造成河东红军随时可以在河西与西路军会合的战略态势，以便河东红军出敌不意，进行战略大转移。总之，西路军要忍受局部的牺牲和消耗，以保证全局的胜利。
但由于中央未予通报，西路军领导人对于新战略计划，知其局部而不知其全部。徐向前对于中央命令西路军在永、凉建立不可能建立的根据地，不进不退，坐等挨打，深感怀疑，于24日致电中央，明确指出：西路军现在无法集中优势兵力，弹药太少，难在甘东地区灭敌。25日，中央复电，仍要西路军就地坚持，打开局面。
从11月22日到25日，西路军连续在四十里铺、八坝、水磨关、永昌、山丹进行战斗，毙伤敌6000余人，吸引了黄河两岸10多万敌军向西。但是自己也付出了高昂代价，部队减到15000人。