大军只在定西附近休整了一天，便对兰州展开了合围。此时兰州城内的冯军只剩下刘郁芬这位甘肃省主席，还有留守的雷中田第八师，佟麟阁的第二十七师驻扎在宁夏银川。刘郁芬在和谈不成后，拒不投降，组织了城内两万余人的抵抗。

围城部队用炮火猛轰半日后，兰州城坍塌数处，雷中田被炸死，第八师伤亡近3000人。随后城内守军拒绝再战，逼着刘郁芬率甘肃省政府人员投降了，兰州宣布解放。此战冯军战死达1400余人，被俘虏12000余人，大半为民团武装。

之所以用炮轰就逼降了冯军，不是他们没有战斗力，而是他们大多都听说过，人家西北军那装备比俄国人都好，机枪大炮坦克啥都不缺。这次亲眼见后才知道传言一点没吹牛，自己还没看见步兵上来呢！城就被轰塌了，这还怎么打......。

第二天，杨虎臣率第二骑兵师进入兰州城，随即下令冯安邦师向中卫挺进，配合董其文的第五师和第二装甲旅攻占银川。同时命康法如师随第二骑兵师一同向西北的凉州（武威）进发，占领该地后严防马步芳的青海暂编第一师。

历史上马步芳就是借助中原大战冯焕祥的失败，而派出一个团占领了凉州，1931年他又亲率部众，进占甘州（今张掖）和肃州（今酒泉）。为其成为“青海王”奠定了基础，李天一这次绝不会给他这个机会。

甘肃解放的同时，宁夏之战也以打响。

上次去袭击秦省的北路军正是现在的宁夏主席马鸿宾，其好不容易拉起的第二十二师只一战就打得仅剩4000人。逃回银川时还被冯焕祥摆了一道，发现他的老巢竟然被佟麟阁的第二十七师给占了，还美其名曰前来协防。这不明摆着看自己实力受损，又加上马鸿逵投降了蒋凯石，对自己不信任吗！

可有什么办法，银川已经被佟麟阁占了，自己的家眷和家族长辈都在城内，反抗是无用的。最终他明智的选择了留在中卫驻扎，美其名曰守住宁夏南大门，其实就是怕回到银川被吞并了。

可让马鸿宾没想到的是，他才在中卫呆了没多久，西北军就气势汹汹的杀来了，而且来的还是西北第二骑兵师和董其文的第五师，紧随其后的是拥有运兵卡车代步的冯安邦步兵师。随后，马鸿宾慌不择路的丢下辎重，带着残部骑兵师沿着黄河逃往青铜峡。

但再好的战马也跑不过坦克，在距离青铜峡不足百里的彰恩滩，马鸿宾疲惫不堪的部队被钢铁巨兽第二装甲旅堵住了。坦克部队的进攻速度极快，从固原出发的第二装甲旅只用了一天就攻占了中宁县。随后沿黄河南岸一路行驶，最终通过建设兵团的舟桥部队，一举渡过黄河，切断了马鸿宾逃亡银川的道路。

万念俱灰的马鸿宾放弃了抵抗，提出要杀就杀他一人，请放过他的部下和家人。第二骑兵师师长门炳岳笑道：“李总司令说了，马鸿宾手里没有血债，其父马福禄还是为国捐躯的名将。所以只要你投降，我们就优待。”

马鸿宾听后痛哭道：“我给先人丢脸了……。”