>�%̎陝西別平定之後，回民軍的勢力分布如下：已經撤走的陝西回民軍散布在靈州和固原境內的黑城子及預望堡、同心堡等處；而甘肅河州與狄州的回民軍則剛剛擊敗甘肅清軍，向南朝秦州推進，截斷了蘭州的餉道；而甘肅北部的回民軍，則是襲擊了平羅、靈州和中衛，向東奔出關外，抵達阿拉善親王旗的轄地，進圍定遠城。
左宗棠分析形勢，決定兵分三路進軍甘肅，他自己離開乾州西行，取道永壽、邠州和長武，向涇州推進；北路的劉鬆山全軍從西北推進，指向定邊花馬池，以阻截寧州和靈州的回民軍；中路的魏光燾部進駐安化、慶陽，劉端冕部分駐合水，張福齊部進駐寧州以西，丁賢發部進駐正寧，周蘭亭部進駐蕭金鎮。以上各部移營漸進，就地屯墾。
這時候，甘肅回民軍和其他反清武裝勢力蔓延，其中最強的有以下幾支：西麵有馬尕三部占據西寧；南麵有馬占鼇部占據河州；北麵有馬化龍部占據寧夏、靈州。其中，數北麵的馬化龍部實力最強，所以左宗棠決定先平定這一部。
馬化龍占據的金積堡，是黃河秦渠和漢渠間的樞紐，南、東、北三麵群山環繞，西對黃河，地勢險要。他起初利用宗教收撫回民，然後再從其中扶植自己的心腹勢力。
當穆圖善代理陝甘總督時，馬化龍公開輸送銀子和糧草，表示歸誠，穆圖善便委任他從事招撫。於是馬化龍公開增修堡寨，購買馬匹，製造武器，與陝西的回民軍相呼應。穆圖善對馬化龍始終信任，多次奏請清廷加賞，直至馬化龍被賞加提督銜。
陝西回民軍的部分首領在左宗棠攻克董誌原之後便去靈州投奔馬化龍。馬化龍一方麵安撫他們以增強自身實力，另一方麵則趁機上書代陝西回民軍請求招撫，以探明左宗棠的態度。很快，馬化龍就發現他麵臨的對手在能力上與楊嶽斌和穆圖善不可同日而語。
左宗棠早就察明了馬化龍的心思。當他接到馬化龍的書信時，隨即答複：本來他對於回民軍是用剿還是用撫，並無成見，但是他擔心回民軍空有求撫的言語，卻無求撫的真心，在暗中有所企圖。同時，左宗棠以陝甘的長治久安為出發點，向馬化龍表示事關大局隻問是否良民或土匪，而不分漢民與回民。在書信答複馬化龍的同時，左宗棠也做好了相應的用兵準備。
左宗棠經過一番深思熟慮，認為此次用兵必須首先攻克金積堡。於是，他派遣劉鬆山率部沿著長城向靈州和金積堡推進；張曜和金順率領騎兵渡過黃河，在寧夏以南作戰。此外，魏光燾、雷正綰、黃鼎等部也各有任務。
駐守在郭家橋的馬化龍部回民軍得知左宗棠大軍前來的消息後，主力傾城而出抵抗劉鬆山先行率領而來的湘軍。劉鬆山審時度勢，決定分路縱擊，湘軍先後攻破二十多座莊堡，一直推進到了下橋。此橋跨秦渠與漢渠，回民軍在橋上人馬相擠，互相踩踏，大批人墜下橋去溺水而亡。
湘軍一路窮追到吳忠堡，然後回師駐紮在永寧洞。馬化龍如今見湘軍首戰告捷，頗為擔憂，便上書左宗棠，代陝西回民軍求撫，而對兵敗之事隻字不提，希望左宗棠批準他的請求，作為緩兵之計。左宗棠堅決予以回絕。
馬化龍決定讓部下決開秦渠水，阻隔金積堡，以圖自固。他勸說靈州的甘肅回民軍占據州城，奪取湘軍餉銀，又派出精兵協助打了敗仗的陝西回民軍，在吳忠堡抵抗，擺出與楚軍對抗的架勢。
從這天起，接連二十多天，馬化龍召集寧安、四百戶、黑城子和半角城的陝西回民軍，絡繹到達金積堡附近，前後夾擊湘軍軍營。劉鬆山部每天接戰，先後擊殺一萬多人。西寧的馬尕三派出騎兵增援馬化龍，也被擊敗，隻能回師西寧。
另一方麵，左宗棠命令已經拿下水洛城的簡敬臨率部移師與已經攻克威戎堡的黃鼎部一起向北進軍。此時，馬化龍正令甘肅回民軍李正榮部和陝西回民軍白彥虎部聯手挺進固原，以阻擊北上的楚軍。楚軍雷正綰部與周蘭亭部在半角城迎擊回民軍。雙方激戰正酣之時，黃鼎、簡敬臨部從中路趕到，各部會師，合力重創回民軍。固原的回民軍全部撤退到了黑城子。
左宗棠上奏清廷，陳述前後戰事並予以分析。他認為馬化龍之所以敢於抗拒清軍，是因為金積堡有險可守，加上陝西回民軍作戰強悍，馬化龍借以自衛，打贏了便能擁兵自重，打敗了也有理由為自己開脫。
在這道奏疏中，左宗棠還為劉鬆山等將領請功。可是清廷尚未覽奏時，綏遠城將軍定安聽說靈州城被回民軍攻破，已緊急上奏報告，說劉鬆山輕率進兵，濫殺無辜，激起民變。朝廷上下討論此事，大起疑心，於是清廷頒布上諭：
劉鬆山前在綏德曾有嘩潰之事，寧夏甘回投誠已久，此次輕進激變，賊眾兵單，倘無食可就，複蹈故轍，則北路大局何堪設想！著左宗棠將起釁情形，查明具奏，不得稍涉回護。其馬化漋陽為歸順、陰縱黨與滋擾變亂情形，究因如何起釁，著穆圖善查明，據實具奏。
不久，穆圖善又添油加醋地上奏說：
馬朝清實已撫良回，劉鬆山激成事端，恐甘省兵禍無已時。即將來左宗棠剿而後撫，亦未必能堅回民之信。奴才不敢知而不言，聞而不顧。已敕胡昌會督同馬朝清仍行妥為開導，令回民毋生猜疑。
清廷接連將這些奏疏下發給左宗棠。不過，左宗棠沒有理會這些，他依然十分器重劉鬆山，決定等到日後再為他辯解。
馬化龍又派人參見劉鬆山，仍然是要求代陝西回民軍求撫。劉鬆山不為所動，令他交出全部戰馬和武器，才同意受降。幾天後，馬化龍交出一些老朽的兵器和羸弱的馬匹，劉鬆山催促甚急，他又聲稱，必須等到楚軍退到橫城，才全部繳械。同時，馬化龍又令回民軍日夜修築堡寨、疏浚壕溝，派遊騎四出，偵察湘軍的動靜。
金積堡和吳忠堡的回民軍一起出兵進攻劉鬆山部。劉鬆山分兵迎擊，擊敗回民軍，接連攻克敬家莊的兩座堡寨。不久，回民軍又在吳忠堡以南築壩，開決秦渠，使渠水東流，灌淹楚軍，並在一旁埋伏幾千名騎兵等候。
劉鬆山令部隊攜帶鋤頭和鐵鍬，攻打壩西的壁壘，假裝不知回民軍的計劃。等到回民軍全部通過水溝，便開決水溝，發起縱擊，使大批回民軍溺水而亡。之後，劉鬆山命令部下用袋子裝土扔進渠中，填平壕溝以發起攻擊，先後攻破了回民軍的多座堅寨。
自從回民軍占領靈州以後，清廷屢次下詔，詢問戰況情形。左宗棠由於靈州城尚未收複，沒有即時陳奏。直到劉鬆山部屢次告捷，清廷仍然不肯放過靈州的問題，依然懷疑是劉鬆山縱兵激起民變。左宗棠不得不上疏陳述原委，再次為劉鬆山辯白。
清廷收到左宗棠的奏折後，答複說：
回目馬化龍既給與馬重三偽劄，是其狂悖之情，業已敗露，而求總兵胡昌會保其永不反複，並代陝回甘言求撫，前後兩歧，殊難憑信。著左宗棠嚴飭劉鬆山乘此聲威，迅圖掃蕩，不得輕率收撫，轉遂奸謀。
劉鬆山部從靈州回師，一路強攻，一直殺到金積堡。馬化龍見形勢不利，再次請求招撫。劉鬆山限他在三天內全部繳械。此後的十幾天內，馬化龍每天會交上一些馬匹和武器。但是，陝西回民軍就降還是戰的問題意見並未統一。
12月3日，左宗棠率大軍進駐平涼，正式接受了陝甘總督印。
在援軍到達之後，劉鬆山親率大軍攻打金積堡的東北麵，同時命令金運昌部和雷正綰部從西南進軍以相呼應。此次攻擊，先後攻破回民軍二十多座堡寨。第二天，東西各堡的回民軍不甘心坐以待斃，大舉出擊。劉鬆山設計誘敵深入，再次重創回民軍。大敗之後的回民軍調動所有部隊，沿波浪湖增修長牆，試圖死守。
劉鬆山下令乘勝進攻，率部直撲沿波浪湖駐
守的回民軍。回民軍依靠修築的長牆頑強抵抗楚軍的進攻。激戰之中，回民軍炮石如雨，沿長牆傾瀉而下，楚軍簡敬臨、李就山、姚連升和譚正明等十幾名將領先後在亂軍中力戰而死。在付出了慘重的代價之後，湘軍成功地摧毀了長牆。金積堡周圍的各座堡寨，也被楚軍攻毀殆盡。