白彥虎的部眾，找借口拖延未繳馬匹和武器，劉錦棠派冶複興領兵扼守水峽，白彥虎抓到冶複興，將他處死。2月13日，白彥虎率領餘小虎等二千多名部眾，從永安和南山向北逃走。2月15日，劉錦棠返回西寧，安置本地回民。
金順的部隊開到肅州，駐紮在北岩頭。馬文祿從烏魯木齊召來四千人，趁著夜色，潛入城內，協助防守。徐占彪於2月10日攻克城西禮拜寺。白彥虎的部隊順著甘州、撫彝、高台一路襲擊北上，接近肅州。
左宗棠指望宋慶的部隊攔截白彥虎，可是宋慶因故沒有趕到。隻有楊世俊的部隊從扁都口星夜追擊白彥虎。徐占彪本身兵力不足，也不得不分出兵力在毛目攔截。
馬桂源最怕劉錦棠。他聽說老湘軍占了大通，心中一慌，再次逃往巴什城。
陳湜和沈玉遂已經取道少數民族地區，直搗巴燕戎格。馬永福率部迎接，向陳湜投降。沈玉遂率領輕騎，飛馬攔截馬桂源。
2月27日，左宗棠派遣的劉明燈和敖天印，也從米拉溝趕到巴燕戎格，冒著風雪搜捕。馬桂源的部眾紛紛扔下武器投降。馬桂源眾叛親離，隻得和哥哥馬本源一起來到軍營請罪。隨即被解往蘭州，處以磔刑。
巴燕戎格的回民首領陸續向清廷投降。左宗棠令外五工的撒拉回民全部繳出馬匹和槍械，將循化廳界定為撒拉回民的居地。八工回族格外粗獷強悍，擅長槍技，曆來與漢族和其他少數民族構釁，官軍不敢與他們交鋒，往往都是在循化邊境展示一下兵力，就草草回師。他們在甘肅邊界為患已有百年。
3月26日，外五工青科莊抗拒命令，陳湜下令斬殺為首者五十六人，兵臨卡勒岡工。劉錦棠派部隊前來會師。
這時，宋慶率領輕騎，風塵仆仆趕到蘭州。左宗棠說：祝三，可惜你來晚了，白彥虎已經跑了。唉，你且率部駐紮涼州吧，那裏還有軍糧。以後再做安排吧。
白彥虎和西寧的馬壯，於3月16日帶領部眾來到肅州城南。
俄國人賴在伊犁不走。榮全的部隊駐紮塔爾巴哈台，沒起什麼作用。清廷非常著急，總理各國事務衙門幾次給左宗棠寫信，詢問有什麼好主意。
左宗棠回答：我身體衰弱多病，智力已經耗盡，怎能想出什麼好主意？既蒙你們看得起，隻好將我的想法說出來。俄國人挖空心思要奪我們的領土，不達目的決不會罷休，恐怕不是筆舌之爭能解決問題的。自古強弱之分，既要看有無道理，也要看有無實力。新疆人民生活在苦難之中，先要讓百姓恢複元氣，重新籌劃。從軍事而言，要想讓俄國人計謀落空，必須先平定回部；要想收複伊犁，必須首先攻克烏魯木齊。當務之急，不在於預先策劃對付俄國人的辦法，而是要精心挑選出關的大將；不在於先索還伊犁，而是要迅速攻取烏魯木齊。
4月1日，陳湜等部攻打卡勒岡工，劉厚福中槍陣亡。左宗棠批評道：劉厚福的死，和沈遂玉的傷，都是因為隊伍不整齊，搜山不嚴密。在山穀用兵，必須先扼守總路，派部隊分搜旁路小徑，才可以節節推進，不能貿然前往，導致不測。
陳湜打了五天，攻破六座村莊，其餘各工受到震動，決定投降。循化回民渡河增援的部隊，被沈玉遂與何作霖擊敗。河南的八工紛紛交出武器，請求安撫。陳湜整理部隊過河，將二十多名首領處死，搗毀所有的炮台和碉堡。循化的撒拉回民就此平靜。
河州知州潘效蘇收容了四萬多名難民，狄道州知州喻光容也收容了一萬多名。左宗棠令各地丈量田地，編審保甲，發給書本，興建義學，逐步恢複正常生活。
馬文祿聽說白彥虎來了，頓時興奮起來，派兵出城攻擊圍城的官軍。徐占彪每天都要迎戰。白彥虎攻打毛目，遭到激烈抵抗。他想：硬攻無益，還是另辟蹊徑吧。他帶領部隊繞到關外，抵達距肅州三十裏的塔爾灣。他派人給馬文祿送信，約城內守軍於4月3日合攻官軍。可是這一次也沒能得到多大的便宜，又遭到金順和徐占彪的激烈抵抗。
徐占彪對白彥虎十分惱火，決定反擊。4月5日，他留下部隊守在城壕邊，將主力分為三路，直搗塔爾灣。徐占彪還在路上，馬文祿已派兵撲向城壕。徐占彪火速殺入白彥虎軍營，斬殺七百人，然後回師攻打城內的援兵，將他們堵回城裏。白彥虎知道肅州無法立足，決定去新疆發展。他派出幾百人牽製徐占彪，領著部眾逃到關外的大罩灘與黑山峽。
馬文祿見援兵已走，更想奪回禮拜寺，以向關外逃竄。他下令在城牆底部開挖地道，以禮拜寺為目標。徐占彪令部隊在禮拜寺周圍開挖壕溝，在地下對峙。如此堅持八個晝夜，馬文祿才將部隊撤回城內。
到了5月份，城內守軍耐不住饑餓，提出殺掉婦女突圍。徐占彪卻將營壘前移，逼近城下。馬文祿的部隊剛一出城，就被堵了回去。
5月24日，宋慶所部從甘州開到，對肅州的包圍更加嚴密。
6月份，左宗棠上奏，請求將固原州升格為直隸州，在州城西南的銷河城設立州判，在州城以北二百四十裏處的下馬關增置一個平遠縣，在州城西北四十裏處的同心城設巡檢一名；將鹽茶廳改為海城縣，在轄境以西的打拉城增設一名縣丞。同時，請求逐步回收銷毀蘭州頒發使用的部司鈔票，因為這種鈔票日久腐爛，價值下跌，造成了百姓的損失。
清軍對肅州的圍攻，持續到了7月份。徐占彪多次發起攻擊，屢屢失利。7月13日，部隊在城關附近修築好一座炮台，開炮轟擊，在城牆上炸開十多丈的缺口。徐占彪大喊：先登城者有賞！
可是，軍士們衝到壕溝前一看，隻見溝深四丈，泉水湧注。這就是古代人所說的酒泉。馬文祿築了壩，把泉水蓄積起來，水的深度完全可以把人淹沒。部隊猛然刹住腳步，無功而返。徐占彪隻得將部隊部署在濠邊，與守軍力鬥。隻要看到守軍稍有懈怠，便掘濠放水。他率領總兵李玉春和方友升把土石填進濠內，然後過濠登城。城南城北的守軍蜂擁而至，金順和宋慶的部隊一並衝鋒，拔除東關的外城。
7月30日，徐占彪督率部隊進行巷戰，守軍一槍擊中他的左腳。各部分路衝鋒，斬殺馬文祿的大將馬得振。徐占彪下令在街口增築炮台。左宗棠派賴長把火炮運到軍中。
8月19日，守軍出兵作困獸之鬥，擊斃官軍將領和軍官王安邦等十一人。方友升和炮兵將領鄧增都負了重傷。徐占彪帶傷出營增援，馬文祿才下令撤回城內。
金順的任務是進軍新疆。他知道西北作戰的辛苦，擔心兵力不足，奏調張曜的部隊從甘州和涼州隨後跟進。左宗棠知道軍糧不夠，令張曜駐紮鎮番，使戰馬可以吃到水草。