1949年8月4日，解放军发动了以消灭马步芳集团主力，攻占甘肃兰州及青海西宁为目的的战役。第一野战军司令员彭德怀率全军以一部兵力钳制胡宗南的马鸿逵部，集中优势兵力歼灭兰州、西宁的马步芳部，8月10日前后，解放军主力分别向兰州、西宁开进，粉碎国民党沿途阻拦以后，于8月20日完成对兰州的合围，切断了国民党军退路，25日发起总攻，从拂晓战至次日正午，共歼灭兰州守敌之2.7万余人，解放了兰州。同日，兰州军管会正式成立。由于解放军钳制了马鸿逵与胡宗南部，迫其一直未敢驰援兰州。解放军乘胜横扫残敌。此役共歼国民党军4.1万人。

1949年8月26日，解放军占领兰州。