1935年10月19日，中央紅軍第1、3軍團(tuán)勝利到達(dá)陜甘根據(jù)地的保安縣吳起鎮(zhèn)，勝利地結(jié)束了長征。11月3日，根據(jù)黨中央的決定成立了西北革命軍事委員會，毛澤東任主席，周恩來、彭德懷任副主席，并將紅15軍團(tuán)編入紅1方面軍，共約1．1萬余人，彭德懷任司令員，毛澤東任政治委員。

中央紅軍勝利到達(dá)陜北，蔣介石極為不安，其調(diào)集東北軍5個師的兵力，以董英斌部4個師為西路，自慶陽、合水出動，經(jīng)太白鎮(zhèn)沿葫蘆河?xùn)|進(jìn)；以王以哲部1個師為東路，先由洛川前推，然后經(jīng)羊泉鎮(zhèn)沿葫蘆河西進(jìn)，企圖東西對進(jìn)，圍殲我軍于葫蘆河、洛河之間地區(qū)。為粉碎敵人新的進(jìn)攻，毛澤東、彭德懷決定，集中兵力，向南作戰(zhàn)，首先在直羅鎮(zhèn)一帶殲滅沿葫蘆河?xùn)|進(jìn)之?dāng)骋徊浚瑺柡筠D(zhuǎn)移兵力，各個殲敵。

11月20日，在飛機(jī)的掩護(hù)下，敵先頭部隊(duì)第109師兵分三路沿葫蘆河谷及南北山地向直羅鎮(zhèn)進(jìn)攻，紅軍以一部兵力節(jié)節(jié)抵抗，逐漸將敵誘入直羅鎮(zhèn)，進(jìn)入了紅軍預(yù)設(shè)的戰(zhàn)場之內(nèi)。11月21日子夜，紅1方面軍主力分別由待機(jī)位置向敵展開，并于拂曉時(shí)突然向敵發(fā)起進(jìn)攻。第1軍團(tuán)從正北和西北方向，進(jìn)攻直羅鎮(zhèn)北山，斷敵退路；第15軍團(tuán)從西南、正南和東南三個方向，進(jìn)攻直羅鎮(zhèn)南山及東南地區(qū)，阻敵東逃。激戰(zhàn)至14時(shí)，敵第109師大部被殲，其殘部500余人退入直羅鎮(zhèn)東南土寨負(fù)隅頑抗。此時(shí)，敵東西兩路援軍已迫近直羅鎮(zhèn)。為繼續(xù)殲敵，紅1方面軍以少數(shù)兵力圍困敵第109師殘部和阻擊西援之?dāng)车?17師，主力則向西迎擊東援之?dāng)车?06、111師。該兩師遭我阻擊后，因害怕被殲，于23日紛紛沿葫蘆河西撤。紅1方面軍乘勝追擊，在張家灣地區(qū)殲敵第106師1個團(tuán)。被我軍包圍在直羅鎮(zhèn)東南土寨的敵第109師殘部待援無望，于23日午夜分路突圍，24日上午被我軍全殲，擊斃敵第109師師長牛元峰。至此，直羅鎮(zhèn)戰(zhàn)役勝利結(jié)束。

此役共殲敵1個師又1個團(tuán)，俘敵5千余人，粉碎了敵人對陜甘根據(jù)地的第三次“圍剿”。直羅鎮(zhèn)戰(zhàn)役的勝利，給黨中央把全國革命大本營放在西北的任務(wù)，舉行了一個奠基禮。