宴会结束后，毛泽东和周恩来、张闻天等领导人被带到位于吴起镇砚洼山麓的住处，住处分为南北两院。毛泽东住在南院，是一排五孔的土窑洞。北院是九孔接石口土窑洞和一排四孔的石窑洞，两院共十三孔。两院之间，有石砌过洞相连。
住处安顿好以后，毛泽东立刻给彭德怀发报：“彭。吴起镇已是苏区边境，此地以东即有红色政权，保安城闻有红色部队，但吴起镇与金汤镇之间的金佛坪有地主武装百余守堡，拟派队消灭之。”
右路部队在距吴起镇以西二十里的地方宿营，为了防止敌人追杀，毛泽东命令右路部队乘夜赶往吴起镇附近宿营，以保卫中央机关的安全。
大队长黄开湘、政委杨成武率领一纵队四大队自元城经戈沟门、榆树台等地，沿头道川急行军九十里，于晚间赶到了吴起镇。
二十日清晨，毛泽东与周恩来、张闻天等中央领导听取了陕北红二十六军骑兵团政委龚逢春等同志的汇报，了解到马鸿逵和马鸿宾骑兵正在向吴起镇尾追而来的情况。为了打掉紧跟在红军屁股后面尾追的马鸿逵和马鸿宾骑兵，陕甘支队总指挥部召开紧急会议，研究部署消灭敌马鸿逵和马鸿宾骑兵的作战计划，各参战部队分别进入阵地布防。
一纵队驻防于吴起镇及二道川塔儿湾以东，埋伏于三道川和二道川与头道川之大峁梁上，这里是敌人的左侧。其中四大队担负迂回敌人左侧的任务，埋伏在头道川的杨城子左右山坡上，准备截断敌人的退路。
二纵队布置于吴起镇西北乱石头川的梁台与郭沟门一线，埋伏于头道川与乱石头川之间的山梁上，这里在敌人的右侧。
三纵队布置在吴起镇东南宁塞川的宗圪堵至彭沟门一线，埋伏于洛河东侧吴起镇的燕窝梁上，这里是敌人的正面阵地。
口袋阵已经布好，等待着敌人来钻。
二十一日早上八点，马鸿逵和马鸿宾的四个骑兵团不知死活地进入红军布下的口袋。随着三声清脆的枪响，在两三里长的谷地两旁的高地上，数千支长短枪一起吐出火舌，手榴弹爆豆般的在敌群中爆炸。骑在战马上的敌人纷纷落马，红军官兵乘势冲入敌阵。一时间，枪声、喊杀神和战马的嘶鸣声混合成排山倒海的巨大声浪，就在这强大的声浪中，敌人的骑兵团垮了，侥幸活着的不要命地四散奔逃。
这一场战斗，歼灭敌骑兵一个团，击溃一个团，其余两团也死伤很多。余部向甘肃和宁夏一带逃窜。
这一场战斗打得干脆利索，把敌人赶出了苏区。根据地得到初步稳定。这是中央红军在长征途中的最后一仗。这一仗，宣告了一年来国民党、蒋介石“追剿”红军计划的彻底破产。
十月二十二日，中央政治局在吴起镇召开会议。参加会议的有：张闻天、秦邦宪、毛泽东、王稼祥、周恩来、邓发、李富春、聂荣臻、刘少奇、叶剑英、凯丰、贾拓夫、彭德怀等。
会议的中心议程是，总结俄界会议后红军的行动，确定新形势下陕甘支队的行动方针。
毛泽东在会上首先报告俄界会议以来的形势与陕甘支队的任务。主要内容是：一是宣布中央红军已完结一年长途行军，提出党的新任务是保卫与扩大陕北苏区，以领导全国革命。
报告指出：自俄界出发已走了两千余里，到达这地区的任务已完成了，敌人对于红军追击堵击不得不告一段落，现在是敌人围剿，而我们保卫与扩大陕北苏区，主要敌人是蒋中正、张学良和阎锡山。他们正准备对陕北苏区的围剿。
所以，现陕甘支队，应提出保卫陕北苏区的口号。
二是确定了红军当前作战方针。毛泽东根据陕北的环境和形势，阐明了红军的作战方针。指出，十月到十一月初的约二十天，发展方向应是西和西北，大的方向是陕甘，陕甘晋三省是发展主要区域，现在先向西，以吴起镇为中心，整顿部队，扩大部队，做群众工作。
三是规定了红军当前中心工作。报告指出：在部队方面应提高战斗力，扩大红军，解决物质问题。这三件是目前部队中心工作。
四是继续加强与国际联系。报告说：与国际联系的途径，首先派一支队伍去，取得国际技术帮助，现在仍是一项重要任务，但目前我们还没有条件派队伍去，条件还不够。五是重视同西北同志的团结。毛泽东指出：现我们应极大注意两方面关系问题。南北军队有些不同，互换领导，亦须注意。我们应以快乐高兴的态度，和他们见面。
会议对毛泽东的报告进行了讨论。在讨论中，邓发、李富春、聂荣臻、刘少奇、叶剑英、凯丰、秦邦宪、贾托夫、张闻天、彭德怀先后发言。他们着重阐述了下列主要问题：
第一是粉碎敌人围剿，保卫与扩大陕北苏区。指出：如没有动员广大陕北群众，单靠陕甘支队力量，是不能粉碎敌人围剿的。由于陕北苏区领导全国的革命运动，所以，我们的任务是“扩大和保卫陕北苏区”，要“采取一切力量来巩固与发展陕北苏区”。
第二是拥护榜罗镇会议决定，使陕北成为领导全国革命的中心。指出榜罗镇决定的改变是很正确的重要的，是很应该的。
彭德怀说：“关于榜罗会议决定的正确性，我认为，俄界会议还不能决定在陕甘的什么地区建立根据地，现已胜利的到达这一地区，榜罗会议提出保卫这一苏区是惟一正确的方针。”
三是打通国际路线，取得苏联的援助。刘少奇发表意见说：“关于打通国际路线的问题，目前虽然还没有条件派部队，但可以用电报或通讯，与国际取得联络是很重要的。
秦邦宪也表态说：“跟国军取得联系是一项重要工作。派一个支队打通国际路线是很必要的。长期失去国际联络是一种损失。”
张闻天说：无论如何，国际路线要打通，打通国际路线的重要意义，主要是可以获得政治上的帮助。”
第四是加强与西北红军联系。叶剑英说：“我们应该努力使二十五军和二十六军了解中央红军到陕北苏区的目地和意义，为了领导二十五军、二十六军和二十八军，我们应将军委与中央机关加以公开。”叶剑英还提出恢复一军团和三军团的名义，将对红军在陕北的发展很有好处。
毛泽东作会议总结发言时指出，党中央和中央红军已经完结整整一年的长途行军，开始新的有后方的运动战。他还强调指出：正确的方针，需要我们一致的努力，首先统一领导问题，应由政治局委托常委去解决。
吴起镇会议是榜罗会议和铁边城会议的继续和完善。会议批准了榜罗镇会议把红军长征落脚点放在陕北的战略决策，决定党和红军今后的战略任务是建立西北苏区，以领导全国革命，从而宣告了中央红军长征的完结，开创了党中央把全国革命大本营放在陕北的新的历史时期。
十月二十九日，陕甘支队发表《告红二十五、二十六军全体指战员书》，明确指出，陕甘支队与红二十五、二十六军的会合，为的是开展西北苏维埃运动的大局面，替中国苏维埃运动定下巩固的基础，迅速赤化全中国。号召全体指战员团结起来，为保卫和扩大陕北苏区，粉碎敌人新的围剿，开展西北苏维埃运动的大局面，开展神圣的民族革命战争，武装保卫苏联而斗争。
中央红军长征的传奇性胜利，在国内外产生了广泛影响。在上海的鲁迅向中共中央发报祝贺：
“陕北共产党中央及中国苏维埃政府：读了中国苏维埃政府和中国共产党中央的《为抗日救国告全体同胞书》、中国共产党《告全国民众各党派及一切军队宣言》、中国红军为抗日救国的快邮代电，我们郑重宣言：我们热烈地拥护中共、中苏的号召。我们认为只有实现中共、中苏的抗日救国大计，中华民族方能解放自由。
最近红军在山西的胜利，已经证明了卖国军下的士兵是拥护中共、中苏此项政策的。最近，北平、上海、汉口、广州的民众，在军阀铁蹄下再接再厉发动反日反法西斯的伟大运动，证明全国的民众又是如何热烈地拥护中共、中苏的救国大计！
英雄的红军将领们和士兵们！你们的勇敢的斗争，你们的伟大胜利，是中华民族解放史上最光荣的一页！全国民众期待你们的更大胜利。全国民众正在努力奋斗，为你们的后盾，为你们的声援！你们的每一步前进将遇到热烈的拥护和欢迎。
全国同胞和全国军队抗日救国大团结万岁！中华苏维埃政府万岁！中国红军万岁！中华民族解放万岁！
周树人于上海。”
共产国际也向中央发来电报，对中国工农红军长征的胜利给予了高度评价，赞扬中央红军的长征是“英雄斗争的模范”。
