武誌升等同副團長會合後，便很快趕到了目的地——羅局鎮，二、三營也在一營與胡軍接火時繞道趕來了。二營報告：“羅局鎮沒有敵人，原來駐的敵人聽到槍聲後，向西北逃竄了。”武誌升便命令二營由羅局鎮向前延伸。二營剛出鎮子不遠，就發現敵十八兵團部、六十五軍、三十八軍像一窩蜂似的撲來。看那狼狽逃跑的樣子，判定是兄弟部隊包圍上來了。二營營長伍孝發不等命令到，就帶上部隊迎著胡軍衝下溝去。這時，師的指揮員已趕到，聽了武誌升的報告，立即命令二十八、二十九兩個團，從二營的南麵打過去。這迎頭的一棒，把胡軍打回去了，粉碎了他們奪路向寶雞東站逃跑的企圖。僅三十團就捉了1000多俘虜，經審問俘虜，他們連解放軍集結的地點都沒弄清楚，認為解放軍還在二百幾十裏之外，需要3天的路程，沿路都是他們的部隊，根本沒想到解放軍會到了羅局鎮。所以戰鬥打響後，胡軍大膽地向這裏逃竄，不料碰上釘子。縮回去的胡軍，重整旗鼓，兩個軍靠攏，在猛烈炮火掩護下，向解放軍進行多梯隊反複衝擊。因此，羅局鎮的阻擊戰打得特別激烈，到了中午，三十團各營都打退了敵人10多次衝鋒，三營還組織四五次反衝鋒，在解放軍陣地前沿，擺滿了胡軍屍體，胡軍始終沒有越雷池一步。到12點鍾後，十一師三十一團前來支援三十團，兩個團並肩協同反擊胡軍，堅持到下午3時，解放軍全線發起總攻，第二兵團的第三、六軍，同第一兵團的部隊一起，在渭河南北兩岸圍殲胡軍，經過5小時激戰，把胡軍的4個軍打得零零落落，4萬餘人全部殲滅。此時，胡宗南殘部懼怕被殲，紛紛南越秦嶺逃往漢中；“二馬”也倉惶向西退逃，解放軍乘勝追擊，14日解放了寶雞、鳳翔等8個市縣城。
扶郿戰役的勝利，使西北戰場敵我力量對比起了根本變化，解放軍由相對優勢轉為絕對優勢，已全部掌握了戰爭的主動權。當胡軍被圍之際，馬家軍曾集結兵力，有出援架勢，但未敢行動，而坐視胡軍被殲。當胡宗南主力被殲，殘部退守秦嶺，已自身難保，更無力援馬；而青寧二馬見胡宗南大勢已去，為了自保乃匆匆北撤，胡馬作戰聯盟瓦解。在扶郿戰役總結會上，彭德懷說：“這次戰役我們雖然取得了輝煌的勝利，但是，大家不要滿足，不要驕傲，要乘勝前進，要人不卸裝，馬不停蹄，刻不容緩地大軍西進，直搗馬軍巣穴，解放大西北，去迎接全國革命的勝利，迎接新中國的誕生！扶郿戰役隻是我軍與胡宗南、馬步芳、馬鴻逵決戰的第一回合，這一回合我們勝了。毛主席來電報鼓勵我們說：‘打勝仗極大，甚慰。不顧天熱，乘勝舉行打馬戰役是很好的。’同誌們，現在我們遵照毛主席的指示向二馬進軍了。”
蘭州戰役
扶郿戰役殲滅了胡宗南主力，殘部退守漢中，這為一野消滅馬步芳、馬鴻逵集團，解放甘、寧、青廣大地區創造了有利條件。此時，二馬主力仍未遭到殲滅性的打擊，處於絕望中的蔣介石，過高估計二馬力量，把西北的希望寄托在二馬身上，妄圖依靠二馬與解放軍在平涼決戰，扭轉西北戰局。平涼地扼甘、寧之咽喉，東西兩麵皆深壑峭壁，關山險要，是解放軍西進必經必爭之地。二馬也深知一旦平涼不保，解放大軍將逼近蘭州，西寧和銀川都麵臨絕境。於是在蔣介石的策動下，對平涼一線大力布防，企圖把解放軍拒之蘭州以東的平凉地區。