1356年（龙凤二年）秋，宋政权命他和崔德率西路军出击，取潼关（今陕西省，位西安市东北），克陕州（今河南省三门峡市）虢州（今河南省灵宝县，位三门峡市西南），扼淆函；因元将察罕帖木耳、李思齐等追击，折往平陆县，（位晋西南芮城县东北）、安邑（今山西省西南隅运城县东北，安邑现属镇）队伍溃散。1357年（龙凤三年）初，复由襄樊（今湖北襄樊市）出兵，占商州（今陕西省商县，位山阴县北），攻武关（今陕西东南商南县西北，现属武关镇），夺七盘，进据蓝田（今陕西省西安市东南），进逼奉元路（今西安市），分兵克同（今陕西省大荔县，位华县东北）、华（今陕西省华县，位大荔县西南）诸州。元再命察罕铁木耳等追击。当年秋，宋政权增派白不信等入陕救援，又先克秦陇，进居巩昌（今甘肃省陇西县，位天水市西北），进攻凤翔（位宝鸡市东北）为察罕帖木耳战败，其后长期转战于陕、甘、宁等地区。
刘福通派遣李武、崔德等为西路军，攻破了潼关，进而攻克
陕州（今河南
三门峡西）、
虢州（今河南
灵宝东北），扼制崤、函。元朝
河南行省平章政事
答失八都鲁命察罕帖木儿、李思齐前往那里围剿，察罕帖木儿率军西行，乘夜攻取了
崤陵（今河南
渑池西），再去攻打陕州，然而城池坚固不可攻破，转而攻打灵宝城（虢州），攻破了那里。李武、崔德渡河逃入山西，接连攻克平陆、
安邑，察罕帖木儿穷追不舍。李武、崔德回军攻下了阳津，与元军相峙数月，终因不敌退走。察罕帖木儿以军功加封为中奉大夫、佥河北行枢密院事。
至正十七年（1357年）年初，李武、崔德又占领了
商州（今陕西
商县），攻
武关。二月，夺取了七盘，进据
蓝田，前锋直抵灞上，进逼
陕西行省首府
奉元路（今陕西西安），分兵攻
同州（今陕西
大荔）、
华州（今陕西华县）。陕西省台连连告急。元廷急令察罕帖木儿、李思齐、
刘哈剌不花等由陕州、潼关前去援救。红巾军遇到察罕帖木儿再次遭到杀戮，余部溃散，越过了南山，转攻
兴元（今陕西汉中）。朝廷对察罕帖木儿大加嘉奖，授资善大夫、陕西行省左丞。
闰九月，刘福通增派
白不信、大刀敖、
李喜喜等由四川北上，克
秦州（今甘肃天水）、陇州（今陕西陇县），进据巩昌（今甘肃陇西），攻凤翔（今属陕西）。察罕帖木儿先分兵入守凤翔城，然后诱红巾军围凤翔。红巾军不知是计，发重兵来围城，察罕帖木儿亲自率领铁骑，昼夜急驰200里赴凤翔城外，分左右两翼包抄，城中元军开门而出，形成内外合击。红巾军大溃，自相践蹂，被杀者数以万计，伏尸百余里。西路红巾军从此一蹶不振，李喜喜南下川蜀，李武、崔德转入宁夏。