曾經驍勇善戰的紅四方面軍
3月16日，陳昌浩和徐向前在一個警衛排保護下離開部隊向陝北進發，餘下部隊分散成幾股突圍（包括陳昌浩懷孕的妻子張琴秋也被留下，在戈壁灘上生下了孩子後被俘）。徐向前命令一旦遇到青馬主力部隊截擊，就立即分散開，用陳昌浩的話來說：能活一個算一個吧。
會議還決定由李卓然、李先念、李特、曾傳六、王樹聲、程世才、黃超、熊國炳等8人組成西路軍工作委員會，由李先念統一軍事指揮。把西路軍餘部編成3個支隊，紅30軍剩下的五個營和總部直屬隊人員共1500餘人編為左支隊，由紅30軍政委李先念，軍長程世才率領，從康隆寺向南深入祁連山區。
紅9軍剩下的3個步兵連，兩個騎兵連共500人編為右支隊，由紅9軍政委王樹聲，軍長孫玉清率領，由康隆寺向北依託祁連山打游擊；
另外還有重傷員、病號及婦女、小孩等無法作戰的幾百人編為一個支隊，由紅5軍參謀長畢占雲率領，就地轉移，實際就等於等死了。
由此西路軍徹底覆滅！
徐向前和陳昌浩帶著警衛排走了幾天，發現人多目標太大，隨即分散撤退。徐陳兩人走了幾天以後，投宿到大馬營村一個漢人醫生但復三家。陳昌浩當時有病，高燒不退，但復三正好是陳的湖北老鄉，為其精心治病。
陳昌浩讓徐向前先走，自己留下治好病再說。
於是徐向前化裝成放羊人，靠一路乞討為生，向陝北走去。相比其他紅軍指戰員，徐向前這方面的經驗豐富，曾經打過多年的游擊戰。他白天睡覺，晚上步行，一路躲過國軍和當地民團設置的關卡，前後走了數千里。這一路極為艱辛，徐向前身上雖有十幾個陳昌浩給的金戒指（兩人的路費），但由於自己化裝成逃荒的牧羊人，不敢拿出來用，只好靠討來的殘羹剩飯和野草野果勉強充飢，終於走到了蘇區。徐向前一輩子打仗，心腸極硬，有膽色，無數次面對死亡威脅，從沒流過一滴眼淚，但在路上突然見到陝北蘇區派來接他的耿飈（原紅四方面軍紅4軍參謀長），徐忍不住當場痛哭流涕。
由於徐向前為單純軍事將領，並沒有參與張國燾紅四方面軍的政治路線決策，此次西路軍覆滅中也是完全聽從中央決定，並沒有明顯失職行為。加上人才難得，徐向前在抗戰中被任命為129師副師長。雖然如此，但其實徐向前此後再也沒有受到重用，其最高職務不過是華北野戰軍第1兵團司令員。而林彪，彭德懷，粟裕已經分別為解放軍東北野戰軍，西北野戰軍，華東野戰軍司令員。之前大雪山和中央紅軍會師的時候，徐向前身為紅四方面軍的總指揮，手下不下10萬之眾，當時林彪，彭德懷不過是紅一方面軍的一個軍團長（也就是師長）而已，兩個軍團總兵力只有7000多人。而粟裕還在浙江敵後領導一個不過1000人的挺進師開展游擊戰。
至於陳昌浩的下場就要慘的多，在但復三家養好病後，他猶豫再三，最終沒有敢像之前說的那樣去陝北跟中央鬥，而是返回湖北老家暫時隱居。
實際上當時張國燾已經被整倒，包括許世友在內的紅四方面軍大將都在被整，後來張國燾的心腹李特，黃超都在新疆被王明下令槍決，如果陳昌浩此時去了恐怕沒有好的結果。
直到抗戰爆發以後，陳昌浩才回到蘇區，要求參加八路軍去打日寇，結果卻遭到了激烈的批評。中共中央認為陳是張國燾忠實的爪牙，應該對西路軍覆滅負責。
後中共中央藉口陳昌浩有嚴重的胃潰瘍，將其送到蘇聯治病，實際是去接受共產國際的審查。在蘇聯，陳昌浩很快遭遇蘇德戰爭的衝擊，被當做有問題的黨員，流放到中亞的一個集中營，幹了2年背石頭之類的重體力活，每天只有一點點食物。後蘇聯戰局好轉，陳昌浩才和一群流放犯回到莫斯科，擔任政府的小職員。陳昌浩多次要求回國，都被拒絕，被迫在蘇聯呆了13年，還跟一個蘇聯紡織女工格蘭娜結了婚（格蘭娜和陳昌浩結婚時候不知道他的身份，認為他就是個小職員）。陳昌浩直到1951年才得以回國。在他做出深刻檢討，承認了歷史錯誤以後，中央才給了他一個中央馬恩列斯著作編譯局副局長的工作。陳昌浩自己也一直在強烈的自責中掙扎著，當時如果他在突圍出倪家營子後，不再聽從中央命令把部隊拉回去，說不定上萬紅軍戰士都能活下來。
1962年5月，陳昌浩在武漢和幾百名原紅四方面軍的老戰士見面的時候，流著淚向這些曾經跟著自己衝鋒陷陣的老部下們鞠躬致歉。他說，兵敗祁連之事，我實在難辭其咎，兩萬精英，喋血大漠，當我想到這些英靈，猶如萬箭穿心。這番話，令在場者無不動容。
1966年文革開始，陳昌浩全家遭受批鬥，被指為張國燾忠實走狗。陳昌浩在目睹彭德懷、賀龍、陳毅或被戴高帽遊街示眾或被拳打腳踢大肆侮辱，又聽說原中共總書記李立三自殺，張霖之在批鬥會上被活活打死，最後聽說連朱德都被抄家，朱德夫人康克清被掛牌子遊街。
此時，作為老政工幹部的陳昌浩，自知以他的罪名難逃一死，1967年7月，他服毒自盡，時年61歲。這個27歲就敢於坐上紅軍第一架飛機列寧號，向國軍控制的城市拋灑傳單，在大草地以一句：你們要堅決服從命令，絕對不許開槍，從而避免紅軍自相殘殺的傳奇將領，就這樣死在文革中。
自殺後，上面認定陳昌浩是反革命畏罪自殺，將其草草火化並且將骨灰隨便丟棄，因此陳昌浩墓中是一個空骨灰盒。這個曾經在中共中舉足輕重的人物，卻落了個死無葬身之地的下場。
而在陳昌浩死後，他的蘇聯妻子格蘭娜雖然已經被迫跟他離婚，卻仍然被指責為：大叛徒張國燾的忠實走狗陳昌浩的老婆。格蘭娜因為這個罪名，被關押在秦城監獄八年之久。陳昌浩前妻，原紅四方面軍婦女獨立師師長張琴秋，也因為西路軍歷史問題被逼跳樓自殺。陳昌浩的兒子，哥哥等幾乎所有親戚都連帶遭殃。
除了這兩人以外，其他人的結局各異。
西路軍副總指揮王樹聲和紅9軍軍長孫玉清這支右支隊運氣很差，突圍的方向有大量青馬部隊，他們於3月25日在氂牛山附近被青馬一個團攔截，500人全部被打散。他們在祁連山的原始森林艱難行進，天氣嚴寒，又沒有糧食，加上不時和搜山的小股青馬士兵和民團交火，越打越少。
4月上旬的一天，當孫玉清和幾個戰士走到酒泉以西20公里的南山三道溝文殊廟時，與搜山的青海民團遭遇，本來就已經負傷的孫玉清行動不便而被俘。
馬步芳下令將其押送到西寧，一再誘惑其投降。馬認為如果能有一個紅軍軍長投降他，對於青馬有著很大的政治意義。但孫玉清根本不理會，於是馬步芳下令將孫玉清處死。
王樹聲運氣較好，被打散以後他帶著3個戰友僥倖突出祁連山。但剛下山突然遭遇了十幾個騎馬的蒙匪，蒙匪將他們包圍在一間房子裡面，讓他們把槍和錢都交出來。王樹聲本來是紅四方面軍的悍將，外號繃麻子，最是好強善戰，此刻到了這種地步，要是硬拼就是死路一條，不屈服不行。
王樹聲下令將四人身上僅剩下的十幾塊銀元，幾個金戒指和四把手槍交給了蒙匪。蒙匪不但沒有殺害他們，還給他們每人留了一個金戒指作路費。
四人繼續往陝北走，很快就身無分文，就在這時卻遇到了流浪到此處的紅5軍保衛局長歐陽毅。歐陽毅比他們先走了一步，但情況也好不到哪邊去。歐陽毅帶著兩個戰士下了祁連山以後，被其中一個姓周的警衛持槍搶劫，搶走了身上僅剩的10塊銀元。好在歐陽毅寫得一手好毛筆字，在當地暫時靠賣字為生，準備存夠路費就回陝北。歐陽毅遇到王樹聲以後，就收起賣字攤子跟他們一起走。由於幾個人都身無分文，只好一路乞討。
但王樹聲是個硬漢子，又是文化人，實在拉不下這個臉面，也不知道怎麼要飯。剛開始他們幾個人看到一個村子裡面升起了炊煙，就趕快進村要飯，結果被人家一頓臭罵：「老子還沒有吃哩，滾！」其他人也就忍氣吞聲了，王樹聲卻被罵急了，回罵了幾句。
甘肅民風強硬，那家的男人追出來就要打，王樹聲怕一打架就會被當地駐軍警察發現，只好拔腿跑了。歐陽毅他們趕忙跟著勸，說了不少好話，人家才算了，還給了他們一些殘羹剩飯。
後來他們摸出來規律，看到村子冒煙之後，還要等一二個小時，才能進村去要。那時村民吃過飯，有點殘湯剩水，有的就會行善積德。可惜很快就到了春荒時節，農民自己也在餓肚子，討飯也就越來越困難了，有時候幾天都討不到。
他們幾個人只得臨時幹些重體力活，賺一口飯吃，就這樣一路逃回陝北，到達陝北時候已經是半年後的8月。王樹聲最終被授大將軍銜，歐陽毅為中將。
左支隊的李先念，程世才領導的1500人繼續沿著祁連山向西行軍，青馬的馬忠義部及湟源民團李增蔭團一直尾追，所有下山的山口都被青馬封鎖，想下山也是不可能的。李先念只得率領部隊在零下30度的祁連山原始森林中行軍。
當時青馬的前敵總指揮馬元海說：共匪已經放棄通過蘭州到嘉峪關大道西進的企圖，轉向南移，竄入祁連山區之可能性很大，誠如此，則為孤軍深入，陷於狹長崎嶇山巒層疊，路徑狹小的山嶺絕地，給養補給都是難以克服的實際困難。且該地區是祁連山的主峰所在地，高度海拔六千公尺，終年積雪，不曾融化，在此嚴寒季節，匪軍竄入毫無人煙的山區，只能是死路一條。而且匪軍大多是南方溫暖氣候中生長慣了的人，對於嚴寒刺骨的氣候，絕難適應，因此天時地利對於共匪絕對不利。
馬元海對祁連山的描述倒是沒錯，十幾天後左支隊到祁連山下時，1500人中只有900多人活了下來。下山後，左支隊趕忙進入甘州河谷野牛山原始森林地帶，青馬尾追的騎兵無法追入森林，隨即放棄了追擊。此時李先念用唯一的電台和中共中央聯繫上，毛澤東讓他們儘快到達新疆，已經安排陳雲在哈密接應他們。
李先念程世才率領剩下的幾百人走出野牛山原始森林，又走上了安西附近的戈壁灘。4月22日抵達離安西縣城僅140餘華里的蘑菇台，當地一個有名的漢人道長郭元亨贈送給他們上千斤小麥、200多斤麵粉及油、鹽、牛羊、騾馬等一批物資，這等於救了左支隊，李先念他們非常感動。
情況剛有好轉，左支隊又在安西遭遇駐守在此處的青馬第100師劉呈德團的追擊，雙方在紅柳園打了西路軍的最後一仗。紅9軍政治部隊主任曾日三和團長劉雄武帶領200多戰士留下阻擊青馬，其他人乘夜色分兩路撤退。
突圍的兩路人都成功脫離了青馬的追擊，進入了紅柳園外的戈壁灘。負責阻擊的曾日三和團長劉雄武等200多名戰士全部陣亡。看到紅軍進入戈壁灘，青馬不願意追入這種不毛之地，而且西路軍此舉也離開了青馬的地盤，由此青馬不再對其進行攔截。
1937年4月底，左支隊終於到達新疆省入口的星星峽，遇到盛世才派來救他們的卡車，此時左支隊只剩下420餘人。當時新疆軍閥盛世才正與蘇聯及共產國際結盟，還加入了蘇聯共產黨，對中共也比較友好，中共中央駐新疆代表陳雲親自將李先念等西路軍將士接到了迪化（今烏魯木齊）。此時西路軍剩下的幾百戰士終於看到蘇聯許諾給他們的幾萬支步槍和幾十門大炮。
左支隊到達新疆的人也有不同的結局，紅30軍軍長程世才建國後曾任裝甲兵副司令員，55年被授中將軍銜。30軍政委李先念成為湖北省省長，後來還當上了國家主席。西路軍參謀長李特和紅5軍政委黃超到達新疆以後，被王明以托洛斯基派特務為藉口槍決，後在80年代被「「平反」」。
西路軍戰士在河西走廊血戰5個多月，21800餘名將士全軍覆沒，戰死7000餘人（其中團以上幹部143人，軍長師長20多人），被俘後遭殺害者約5600人。還有約4700人被俘後獲中共營救返回延安，4500人失散流落在河西走廊沿途（如西路軍軍政委員會委員熊國炳重傷後被俘，他自覺無臉回部隊，流落酒泉做小生意為生，結果1960年在三年饑荒中餓死在酒泉街頭），有些人直到今天也沒有被發現。雖然造成青馬正規軍和民團約2.5萬人的傷亡，但自己全軍覆沒，是中共有史以來最慘重的失敗。
為什麼會失敗
本來西路軍每一步都按照中共中央指揮行事，以巨大的犧牲支援了河東紅軍的行動，是中共的大功臣。但毛澤東在1937年12月接見西路軍所剩部分領導人時說：西路軍的失敗，主要是張國燾機會主義錯誤的結果。這句話為西路軍的失敗定性了半個世紀，這方面歷史被刻意的迴避和隱瞞。
由此西路軍陣亡和倖存戰士都背上了執行張國燾錯誤政策的十字架，他們的犧牲和付出變得毫無意義，很多老戰士含恨而終，更多人在文革時期因為此被鬥得死去活來。直到毛澤東死後，1983年李先念擔任國家主席才為西路軍徹底「平反」。對西路軍的結論是他們嚴格執行中央命令，失敗責任不在他們，西路軍戰士都是革命英雄。
徐向前在晚年也寫出了西路軍失敗的原因，其中最關鍵的就是中共中央對西路軍的錯誤指揮，不顧西路軍的現實和存亡，把其當做一顆棋子使用。
中共中央把西路軍當做籌碼使用，當做可以犧牲的財產，毛澤東不願意承擔不管西路軍死活的責任，將責任推給當時已經不管事的張國燾。
陳昌浩和徐向前也有一定責任，他們在中央錯誤指揮下，沒有能夠堅決抵制。徐向前晚年檢討到：「將在外，君命有所不受」這句古話，指的就是軍事指揮上的機斷專行問題。寓於其中的經驗教訓，不知是用多少人的流血代價，才換來的。
90年代徐向前，李先念等人先後去世，他們留下的遺言是死後將一部分骨灰撒在一條山、古浪峽、永昌縣、水磨關、大馬營、三道柳溝、梨園口、石窩山、星星峽一線。
1949年8月彭德懷率領西北野戰軍占領蘭州，消滅了青馬主力。馬步芳逃亡台灣，他在台灣不為國府要員所容，在1950攜全家逃往沙特，於1975年7月病死。
