1935年10月,中国工农红军陕甘支队长征到达陕甘苏区。蒋介石对此极为震惊,立即重新调整“围剿”部署,以5个师的兵力,企图消灭红军于洛河以西、葫芦河以北地区。
11月19日,第57军军部率3个师沿葫芦河向直罗镇前进,先头第109师进到黑水寺地区,军部及另两个师进至张家湾地区。与此同时,红1军团进至直罗镇东北纸房沟、新窑子、石咀、凤凰头地区集结待机。
21日拂晓,红1军团由北向南、红15军团由南向北对第109师发起猛烈攻击,激战至12时许,歼其大部,其残部500余人退入镇东土寨子负隅顽抗。此时,东西两路国民党援军迫近直罗镇。第106、第111师被阻击后,因惧怕被歼,于23日下午沿葫芦河西撤。红1军团主力及红15军团2个营,冒雪跟踪追击,歼第106师1个团,余部退回太白镇。被围于直罗镇土寨子的第109师残部待援无望,于23日午夜突围,24日上午红15军团将其全歼,击毙师长牛元峰。打破了国民党军对陕甘苏区的第三次“围剿”,巩固了陕甘苏区,为中共中央把全国革命大本营放在西北举行了奠基礼。