1949年9月兰州、西宁等地解放后，国民党西北军政长官公署及所属第91、第120军等部自景泰向河西走廊地区溃退。人民解放军第一野战军司令员兼政治委员彭德怀决心以第2兵团（辖第3、第4、第6军并配属野战军炮兵团、战车营）和第1兵团部率第2军分别沿甘（肃）新（疆）、西（宁）张（掖）两条公路呈钳形实施追击。9月4日，第2兵团由兰州地区向西挺进，沿途国民党军纷纷起义、投诚。至22日，第2兵团占领永登、古浪、武威、永昌、山丹、民勤等县城。9月10日，第1兵团部率第2军从西宁地区向北迂回，翻越海拔4000余米的祁连山，于17日攻占民乐县城，歼灭国民党军骑兵第15旅旅部及1个团。18日，又在该县西南三堡、六霸等地歼灭西北军政长官公署警卫团和第120军1个团。19日，攻克张掖县城，再歼第120军2个团和保安部队1个团。20日，第91、第120军各1个团投诚。21日，第1、第2兵团会师张掖。24日，逃至酒泉地区的国民党西北军政长官公署机关、后方联合勤务第8补给区司令部、甘肃河西警备总部和第91、第120军残部共3.5万余人，在人民解放军的军事压力和政治争取下宣布起义。25日，第2兵团组织的快速部队进占老君庙油矿（今玉门油田）。28日，第1兵团第2军一部进驻酒泉、安西等城镇。至此，河西战役结束。
此役，共歼灭（含起义、投诚）国民党军4万余人，解放了河西走廊地区，为进军
新疆创造了有利条件。