七月二十七日，****中央批準他們成立西北局，由張國燾任書記，任弼時任副書記，統一領導紅二、四方麵軍的北上行動。第二天，******同周恩來、彭德懷致電朱德、張國燾、任弼時，關切地詢問：“不知糧食夠用否？目前確至何地？八月中旬可出甘南否？”又說：“西北統一戰線有了進步，三個方麵軍會合之後，即能引起西北局麵的大變化，兄等行軍情形盼時告。”在接到朱、任、張來電通報北上情況和決心後，******、張浩、張聞天、周恩來、博古在八月三日複電朱德、張國燾、任弼時：“接八月一日電為之欣慰。團結一致，犧牲一切，實現西北抗日新局麵的偉大任務，我們的心和你們的心是完全一致的。”紅一方麵軍主力在八月底從豫旺堡、同心城、黑城鎮地區南下迎接二、四方麵軍，先頭部隊在十月初進抵靜寧、會寧地區。
蔣介石發現紅軍三大主力即將會師，立刻在九月初調集胡宗南、王均、毛炳文三個軍，企圖搶占西安蘭州大道上的靜寧、會寧、定西段，來隔斷紅軍三大主力會合的通路。胡宗南的先頭部隊火速北上，向這一地區推進。這是一刻千金的速度競賽。針對敵情的變化，中央軍委在九月十五至十七日接連致電朱德、張國燾，指出：四方麵軍應迅速占領西蘭大道的靜寧、會寧、定西段，否則一、四方麵軍將被胡宗南部隔斷。十六日到十八日，****西北局在岷縣附近舉行會議，討論紅四方麵軍的行動方向問題。會議根據朱德、陳昌浩等多數人的意見，否定了張國燾的西進主張，肯定了北上同中央會合的方針。朱德、張國燾、陳昌浩立即致電前線指揮部徐向前、周純全，下達了靜寧、會寧戰役綱領，部署紅四方麵軍各部向西蘭大道靜、會段前進。
可是，一向反複無常的張國燾會後立刻變卦，一趕到漳縣紅四方麵軍總部，又違背中央指示和西北局決議，命令紅四方麵軍撤離通渭等地，轉頭西渡黃河。朱德得知這個情況後，立刻向****中央和軍委報告，表示堅決維護原定的靜會戰役計劃；致電張國燾，批評他擅自改變西北局的決定；同時，下令紅四方麵軍各部隊暫停行動，並通知西北局各成員速到漳縣重開會議，再次討論行動方針問題。徐向前到臨洮調查後，也查明黃河以西氣候寒冷，雪山草地道路難行，人稀糧缺，渡河計劃難以實現，提出了停止西進繼續北上的意見。
******、周恩來、彭德懷在九月二十七日致電朱張，通報****中央政治局的意見：“中央認為，四方麵軍仍宜依照朱、張、陳九月十八日之部署，迅從通渭、隴西線北上，不過半月左右即可到達靖遠、海原地域。”同日，他們又致電朱德、張國燾、徐向前、陳昌浩：“中央明令已下，請電令通渭部隊仍回占通渭，其餘跟即北上。”
這樣，張國燾才被迫同意紅四方麵軍北上，同紅一方麵軍會合。四方麵軍各部從九月三十日起，分五個縱隊相繼從岷州、漳縣等地向通渭、莊浪、會寧地區前進。可是，時間已延誤十天左右，使遠道趕來的國民黨軍隊胡宗南等部得以逼近這一地區，使紅軍三大主力會合時西北地區的局勢變得十分嚴峻，增加了許多原來沒有預計到的困難。
這時，******、周恩來、彭德懷已命令紅一方麵軍向南急進。十月二日，西方野戰軍的紅十五軍團騎兵團在繞過海原縣城後，連續奔襲二十多小時，行程三百多華裏，搶在胡宗南等部到達前，奪占會寧縣城，為紅軍三大主力的會師創造了條件。
十月七日，紅一軍團第一師、紅十五軍團第七十三師在會寧同紅四方麵軍第四軍會合。九日，朱德、張國燾、徐向前、陳昌浩率紅軍總部、紅四方麵軍總指揮部和紅四軍、紅三十一軍到達會寧，同紅一方麵軍會師。二十二日，任弼時、賀龍、關向應率領紅二方麵軍總指揮部到達靜寧以北的將台堡同紅一方麵軍第二師會師。至此，中國工農紅軍三大主力終於實現全部勝利會師。
紅軍三大主力的會師，結束了創造人間奇跡的長征，也是戰勝張國燾分裂主義錯誤的勝利。在抗日戰爭烽火即將在全國燃起的曆史時刻，三支主力紅軍會師對開展新局麵的重大意義是難以估量的。****中央、中華蘇維埃中央政府，中央軍委致電熱烈祝賀三大主力的會師，指出：這一會合，證明“中國民族抗日統一戰線與抗日聯軍是有了堅強的支柱了”，“全國同胞是有了團結禦侮的核心了”，在“國內政治關係上，將要起一個決定的作用”。指揮紅四方麵軍北上的徐向前、陳昌浩、李卓然也致電******，興奮地說：“在會寧我們已經與紅一師的戰士們攜手見麵了。他們英勇殺敵的氣概，和藹親誠的態度，使我們景仰欽佩。”