這時太陽已升起了老高。紅軍指揮員向山上看去，隻見周恩來同其他幾個人走下來，他們都拿著望遠鏡，邊走邊向敵人固守的小寨子觀察。等走到他們近前時，周恩來和幹部們一一握手，並詳細的詢問了第一次攻擊的情況，最後周恩來指示：敵人已經成了甕中之鱉，不好攻暫且圍著算了。寨子裏既沒糧，又沒水，他們總是要逃跑的，爭取在運動中消滅它。
槍聲漸漸地平息下來。兩邊的山坡上、鎮子裏，到處堆積著繳獲的槍支彈藥，到處聚集著俘虜兵。勝利的喜悅，洋溢在每個紅軍戰士的心裏，經過兩萬五千裏長征的戰士，在講述著爬雪山過草地的故事。來自鄂豫皖根據地的戰士和陝北的戰士，都傾吐著渴望會見老大哥的心情。歡樂和友情，籠罩著戰場。
一○九師師長牛元峰，蹲在寨子裏，一個電報接一個電報，要求董英斌解圍。他哪裏知道，董英斌派出的一○六師還沒到直羅鎮，就被紅軍擊潰了，並且，在黑水寺被紅軍殲滅了一個整團。
晚上，牛元峰待援無望，趁黑夜率領殘部突圍向西逃跑，紅軍七十五師的戰士，隨即跟蹤追擊。戰士們說：“一定要把這頭‘牛''''追回來。”
一氣追了25裏，追到直羅鎮西南一個山上，牛元峰和他率領的殘部一個多營最後覆滅了。牛元峰也被抓住了。
“擊潰戰，對雄厚之敵不是基本上決定勝負的東西。殲滅戰，則對任何敵人都立即起了重大的影響。對於人，傷其十指不如斷其一指；對於敵，擊潰其十個師不如殲滅其一個師。”直羅鎮戰役，又一次證明了毛主席偉大的、正確的軍事思想、一○九師全師和一○六師的一個團覆滅，徹底打亂了敵人進攻陝北的部署。迫使敵一○八師、一一一師不得不退回了甘肅境內；東路侵入的楊泉源一一七師也退出陝北。陝北根據地出現了一個新的局麵。
直羅鎮戰役勝利結束後，部隊攜帶著勝利品，押解著俘虜，撤離了戰場。晚上，當紅軍路過毛澤東住的村莊時，隻見他住的窯洞裏還點著燈。這些天來，他夠辛苦的了，天這麼晚了，怎麼還點著燈呢？
他們懷著一種崇敬的心情，走到毛澤東住的窯洞門口，問門口的警衛員同誌：
“主席還沒睡嗎”
“主席晚上睡得很晚。”警衛員說。
這時毛澤東披著件藍布舊大衣，點著盞油燈，正精神奕奕地工作著。桌上放著那張三十萬分之一的舊地圖。可以看出，毛澤東又在考慮新的行動，籌劃新戰役了。
看到有人進來，毛澤東放下手裏的鉛筆，親切地伸出大而有力的手，微笑著說：“辛苦了！”
“這樣習慣了，怎麼樣，部隊都撤下來了？”
聽完彙報後毛澤東簡要地講了講這次勝利的意義，當前的敵人動向，然後關切地詢問著部隊的傷亡情況和傷員的安置。最後囑咐要好好地組織部隊休息，讓戰士們都洗洗腳。
部隊移駐到楊泉源一帶，舉行了祝捷大會。中央紅軍和十五軍團，都相互派了參觀訪問團，進行參觀和訪問。張雲逸等人帶著一個劇團，到十五團來慰問演出；十五團也派了許多人到中央紅軍學習和參觀。
11月30日，在東村舉行了幹部大會。毛澤東在會上作了《直羅鎮戰役同目前形勢與任務》的報告。毛澤東講到直羅鎮戰役的意義時說：這次勝利，徹底粉碎了敵人對陝北的第三次圍攻。為中共中央和紅軍在西北建立了廣大的根據地，推動全國抗戰，舉行了奠基禮。毛澤東講到勝利的原因，指出：一、兩軍團的會合與團結；二、抓住了戰略與戰役的樞紐；三、戰鬥準備的充足；四、群眾與我們一致。
其實紅軍指戰員們都清楚要補充一個最重要的原因：那就是毛澤東及其他領導人正確的軍事思想和英明的指揮。
毛澤東在報告中還詳細地分析了國際形勢與國內局勢。他說：“目前日本帝國主義，正進攻華北，進一步要並吞全中國；國民黨正在南京開賣國大會。我們的勝利，告訴日本帝國主義，我們不許日本帝國主義滅亡我們的華北和全中國；我們的勝利也告訴國民黨，我們不允許你們賣國。紅軍要同全國人民攜手，用我們的槍炮與熱血，打倒日本帝國主義……”
毛澤東宏亮的聲音，明確生動的言詞，句句印在每個紅軍幹部心裏。他的聲音，就是全國人民的呼聲，它代表著每個紅軍戰士抗日救國的意願。