红军西路军在西洞堡的胜利，并没有改变其被动局面，马家军的兵力虽然受了一些损失，但是并没有改变马家军对红军的绝对优势。当西路红军人马全部重返倪家营子后，当天下午双方就开始拼杀。马元海兵分三路向红军进攻。
西路军仍然按照前次的秩序布防。战斗一开始，彼此就在汪家墩、王家庄、缪家庄、肖家庄等处展开争夺战，汪家墩打得最为激烈。自西路红军二返倪家营子后，战斗一直没有停止。西路军的人员越来越少，房屋大部分倒塌，吃住更加困难。
这时，马家军加紧了对西路军的包围，进攻的次数也增加多了，而且以梯队步步推进。在重点进攻汪家墩的同时，并不断向红军其他阵地发动进攻。坚守汪家墩的7连，一个上午打退敌人的6次进攻。
双方激战到第五天时，马元海改变了战法，采取多梯队的轮番进攻，也叫车轮战术。一个营被打垮了，再上一个营，垮了再上，使红军没有喘息的机会。
而西路军依然顽强作战，马家军的尸体横陈四野，红军也付出了很大的牺牲。由于敌人炮火猛烈，许多处围墙被轰塌，塔子上不能站人，指战员们就跳出围墙外的壕沟里作战。
这时候守卫汪家墩的7连已被马家军切断了通路，成为无援的孤军，指战员们决心和敌军死战到底。这天傍晚西路军主力向敌人发动反攻，没有成功。夜里11时，守卫汪家墩的红军听到了团部要他们撤出的号声，在夜幕掩护下撤出了汪家墩。
此时马元海集中在倪家营子的兵力已达7万余人，马远海命令韩起功部担任正面攻击，兵分几路向倪家营子发起猛烈进攻。当太阳刚刚在地平线上升起，炮弹爆炸的硝烟就已弥漫在倪家营子上空。在倪家营子外围的戈壁滩上，马家军的几万兵丁已经逼近红军阵地，激战就要开始。
守卫倪家营子的红军指战员严阵以待。因为缺少重武器，这时步枪几乎对敌群失去有效阻击，只能等敌群逼近到二十米时，步枪、手榴弹一齐向敌人开火。当敌人涌到阵地前时，指战员们扔下枪，挥起大刀扑向敌群。一些重伤员在敌人临近时拉响手榴弹和敌人同归于尽！
红三十军守卫的北营子阵地被马家军攻破，马元海又命令两团人马沿着雨水冲刷出的自然沟坝坎插到红军两侧，使西路军总部受到威胁。徐向前亲自上到房顶上指挥战斗。程世才也组织88师人马反击。
经过反复冲杀，天黑时才将马家军赶出去。这场残酷的战斗，双方均死伤累累。马元海也不敢再进攻，就采取围困的办法，企图将红军困死在倪家营子。
为了扩大部队的机动能力，西路军总部以原来的骑兵师幸存的干部为基础，把机关的马匹精减下来，重新组建骑兵师，归红九军领导，师长为杜义德。
马家军同红军彼此相持着，转眼将近20多天了，双方进行大规模的战斗有八九次，小的战斗不计其数，马家军伤亡近万人，马元海、马朴都在战斗中受伤，红军也伤亡近2000人。
此时正是隆冬最寒凌的时候，苍凉的戈壁滩上更加奇寒。这天夜晚，程世才和李天焕踏着清凉的夜色去看望伤员。红军住的房舍多数被炮弹毁坏，加上没有煤，没有柴火，都在冷如冰窖的残破房屋里瑟瑟发抖。健康的人尚难支持，伤员就更难挨了，不仅没有医药，连块布都没有了！
伤员们大多数是刀伤，伤势都很重。在这滴水成冰的日子里，他们有扑在麦秸草上的，有的背靠背，有的将脚伸到别人屁股下取暖……一个重伤员抬了抬手，他们站住了，原来这伤员是一个卫生员：“首长，能不能搞点布给大家包伤口？”
程世才眼里不由得涌出泪花：多么可爱的战士！自己已经到了死亡的边缘，还想着给别人包扎伤口！但谈何容易啊！可我程世才又到哪里去找布来包伤口呢？敌人四面包围着，没有救兵，没有补给，兵员伤亡一个就少一个，子弹打掉一发就少一发！
此刻他们心里都很明白，目前的情况是伤员无法医疗，部队没有粮食给养，地主的粮食吃光了，穷人家的一点口粮也卖给了部队，但这点粮食又能坚持几天呢？
更加严重的是水，倪家营子当地农民吃的都是涝坝水，是在结冰前蓄积的河水。老百姓只为自己用的，现在上万红军突然住在这里，这些涝坝水自然远远不够了。不到月余，这些涝坝水自然都已经用光了。
有时来不及，就连冰块背回去化水，化不及就打碎给伤员解渴，最后冰块也吃光了。后勤部门把仅有的几口井掌握起来，进行排队分水，很快井水也喝光了。战士们要下到四五十米深的井底去用铁勺舀水，半天舀不到一桶水。
倪家营子的血战愈来愈激烈。双方战到第八天的时候，马家军集中3个旅的兵力，集中攻打红军三十军88师的阵地。88师的指战员们奋勇阻击，但因马家军太多，前边的打倒了，后边的又涌了上来。火力愈来愈猛烈，红军终于支持不住，马家军冲进下营子。
下营子是三十军军部的驻地，程世才正在一间破房子里指挥部队战斗，猛听到房外脚步声零乱，并有枪声和喊声。正不知发生什么事，只见警卫员进来报告：“军长，敌人攻到军部的庄子里来了！”
程世才抓起驳壳枪，对警卫员说：“别急，沉住气，跟我来！”
程世才说着把子弹推上膛，直奔门外。刚出门口，就见五六个马家军沿着墙根跑过来，为首的一个头顶毛茸茸的羊皮帽子，穿着黑制服，留着大胡子，提着一把鬼头刀，后边的几个也都提着枪，枪上着刺刀，显得很长，个个都凶神恶煞的。
程世才见了，怒火从心头涌起，这时那个大胡子举刀向程世才扑来。程世才刚要开枪，他身后的警卫员的枪响了，大胡子栽倒在地。大胡子身后的几个马家军端着刺刀向程世才刺来。
身后的一个战士飞步近前，双手握住敌人的刺刀……又有几个战士冲过来用枪托将敌人的脑袋砸碎，同时将另外几个敌人打死。程世才也没看清握住敌人刺刀的那个战士是谁，只见他双手血淋淋的。
这时警卫连出去反击，更多的马家军涌了过来。程世才知道，不把敌人反击出去，后果严重。他急忙跳过一堵墙，来到265团团部，命令团长邹丰明赶快率领部队攻击马家军。
邹丰明二话没说，带着人马杀出去。程世才怕寡不敌众，又命令89师的两个团一起反攻。冲杀几次，将左右两路马家军打退。但正面的敌人占了一个土围子，有了立脚点，红军没有炮火，攻几次没有攻陷。程世才只好下令后撤。
由于马家军占了个土围子，可以用炮火向下营子射击，对红军威胁很大。这时整个战局对马家军来说已处于优势，红军处于劣势。
红军没有麦面吃，只能用谷物混合在一起的面糊糊充饥；没有水煮饭，只能把粮食放在锅里炒炒吃。
由于没有轮换的部队，指战员们昼夜不能睡，有的战士打着仗就睡着了。再顽强的生命得不到休息，也不能永远坚持。
一夜过去，红军又迎来第九天的血战，这是一场空前的恶战。马家军集中所有的兵力，从下营子西面和左右猛攻，将西路军守备部队包围数层，并且一直冲到了纵深处，同西路军后方部队展开了激战。
红军前沿阵地和后方机关失去了联络。程世才组织人马几次反冲锋才把马家军打退，使前后方部队得以联络。于是陈昌浩与徐向前给陈世才发报，要陈世才立即赶到总部开会。
程世才接到命令立即赶到西路军总指挥部，总指挥部设在刘家庄。徐向前和陈昌浩的办公室是一间靠北的屋子。程世才跨进北屋时，只见徐向前正在看地图，地图放在两张并排的桌子上，因为屋里光线不好，徐向前的脸贴近桌面在仔仔细细地看地图。
陈昌浩坐在一边吸烟。程世才看二人的神情，似乎外面没有枪声、炮声一般。
徐向前终于抬起头，他望了一下程世才说：“世才同志，战局已经很清楚，敌人处于优势，我们处于劣势，今天马家军来势更凶了。如果不把马家军打退，我们就有被敌人消灭的危险。我命令你立即率部出击，九军的一个团也属你指挥！”
徐向前的话说得很慢，可程世才听了很清楚这话的分量。他迅速离开了总指挥部，沿着被雨水冲刷出的干河渠道，迅速地奔向前沿阵地。子弹在他身前身后呼啸着，他全然不顾。
他到了前沿，审视了一下敌情，立即调整战斗部署，令268团和265团在左翼，89师的两个团在正面，红九军的一个团作为预备队。
陈世才还命令将各团的炊事员、马夫都补充到战斗班，这时一个团的兵力只有一个营。当马家军又以排山倒海之势向下营子扑来时，红军指战员便利用断壁残墙做掩护，一枪不发。
当敌人临近十几米远时才开火，步枪、手榴弹像雨点般地投向敌群。马家军的广大士兵毕竟怕死，看到这种阵仗，谁愿意把命丢了呢？于是尽管马家军的大小头目尽力督促属下向前进攻，但是士兵们却纷纷向后退却，最后干脆撒腿逃跑。
这时红军的冲锋号“滴滴哒哒滴滴哒哒地响起来。指战员们冲出阵地杀向敌群，顿时戈壁滩上红旗翻卷，前边的旗手倒下，后边的又举起来。轻机枪手、射手把机枪挎在脖子上向敌群扫射，步枪手也争先恐后冲到近前，把手榴弹投向敌群，把战刀砍向敌人的脑袋。马家军被杀得哭爹叫娘。
马元海见了大怒道：“匪军已成疲惫之师，还有什么怕的？”于是命令大刀队督战，一些溃逃的士兵被大刀队砍死。马家军看到逃跑也是死，又掉头反攻过来，举着黄旗杀向红军，双方混战在一起。
狂风怒吼，飞砂走石。在这古老的戈壁滩上，一场残酷的恶战正在进行着。红军指战员把刺刀挑变形了，就用枪托砸，枪托砸断了用石头。很多重伤员等敌人临近时拉响手榴弹，和敌人同归于尽。
这场残酷的血战，双方都杀得筋疲力尽。
