紅軍戰士們聽到可以打安西的消息，都非常高興，似乎覺得這是漫漫長夜的一線光亮，是浩瀚沙漠的一泓清泉。入夜，部隊迅速向安西城運動，集結於城西南三華裏的梧桐樹窩和彭家莊子一帶，融進那一片睡眠的沙丘和遼闊的天地。但是，攻打安西是個錯誤，這幾乎折斷了左支隊沉重的翅膀。
早在3月，馬步芳即通電：“剩餘紅軍約有一千四百人，深入祁連山，經過陶蘇勒地區，似將向嘉峪關外奔入安西、敦煌，西入新疆。”即調派騎兵李增蔭團追擊，調派騎兵馬忠義團取道嘉峪關前往堵截，並以安西防務空虛，電令駐防肅州的第一□□師二九八旅旅長馬步康派出部隊。再4月3日，毛澤東、朱德、張國燾、彭德懷等，及4月13日毛澤東、周恩來，先後致電在西安的葉劍英，指示他向顧祝同交涉，“對河西餘部，請顧令馬不得再行追擊，依其轉赴新疆受盛世才收編”，“務使這批人到敦煌後馬軍不得為難”。這種謀求營救的交涉，反而將左支隊行程的準確時間告知了馬步芳。
馬步康旅第五九五團的兩個步兵營，配備旅直屬手槍連，由團長劉呈德率領，星夜西進，據守安西縣城。劉呈德以三日夜急行軍趕到安西，縣長尹尚謙和各機關的人員都已棄城逃匿。劉據通訊排長報告：“紅軍從祁連山北進，已抵距安西城六七十華裏的塔什橋子，即將到達安西。”劉所屬部隊分為兩隊，在城頭輪守輪休。
當晚風吹滅了千家燈火，夜幕籠罩夢鄉的時候，紅軍兵臨城下，向東南隅攻擊。
安西城用板土築成，東城牆和北城牆有很長一段被流沙掩埋。紅軍組成兩個梯隊攻城。第一梯隊剛一打響，就招來猛烈炮火。機槍像暴風雨似的掃射，迫擊炮彈一顆接一顆地落下來，炸起一根根土柱，間或也有幾顆山炮彈呼嘯著掠過頭頂，飛到很遠的地方爆炸。攻擊梯隊在積沙湧滿的斜坡上向東城牆進攻，幾次艱難地爬到城牆附近，都被強烈的炮火壓了下來。李先念和程世才命令停止攻城，部隊且戰且走，轉移到城西南五營村王家屯莊。
天明，劉呈德以少數兵力守城，多數調出城外，將紅軍包圍在王家屯莊一整天。夜12時左右，紅軍突圍而出。劉呈德俘獲紅軍警戒人員十餘名，他們說：“所剩人馬不多，僅有七八百人赴新疆。我們原先探悉馬家軍在安西隻有20多個騎兵，計劃占領安西，休息三五日，再入新疆，誰知那晚攻城時，馬家軍援兵已占領了安西。”
月光淒迷，冷風在原野上飄浮，隱去了槍炮聲的戈壁灘一片沉寂。左支隊向西疾進，後麵的槍聲聽不到了，前麵卻傳來女人哭泣的聲音。走近一看，岔道口上停著一輛翻倒的大車，轅馬躺在地下，拉長套的兩匹馬在路旁啃著枯草，車上箱櫃翻在地上，滿地撒的是白花花的銀元。兩個穿戴講究的女人，坐在車旁蒙著臉哭泣。這不知是哪一位地主老爺，聽說紅軍來了，連夜拉著自己的金銀財寶逃跑，半路翻車，遇到紅軍從這裏路過，就把女人也丟下逃走了。紅軍戰士從車旁過去，銀元被踢得滿地亂滾，但是沒有一個人彎下腰拿一塊。
月亮沉沒，大地黑暗，傳來嘩嘩的流水聲，已經到達疏勒河。他們找了個水淺的地方，脫下衣服，徒涉而過，走到河中，河水到達胸口，上岸以後，一個個凍得牙齒格格作響，說不出話來，整個下肢都凍麻木了。大家穿好衣服，奔跑取暖。
這一夜跑了90裏路，拂曉到達一個叫白墩子的小村落。
劉呈德的騎兵連跟蹤紅軍而追擊，步兵隨之，一直進抵白墩子。騎兵連長報告說：“紅軍全部向紅柳園西行，距此約有20華裏。”劉即湊集騎兵數百人，緊緊尾追，步兵兩營後隨跟進，至紅柳園附近，天已漸晚。紅軍沿大路兩側的沙山向劉部阻擊，劉將騎兵分成兩股，繞襲紅軍左右翼，步兵亦分為兩個梯隊，一個梯隊由正麵猛攻，另一梯隊由左翼攻擊，其餘作為預備隊。
激戰三個多小時，紅軍力不能支，向西撤退，僅留少數人抵禦。劉呈德部攻上山頭，俘獲紅軍100餘人，其二營營長馬如良被紅軍擊斃於沙山，該營二連連長亦被擊斃，傷亡連、排長10餘人，死士兵20多人，傷30多人。
翌晨，劉呈德又派騎兵前往紅柳園以西搜索，直至晚9時左右返回白墩子。騎兵帶回曾被紅軍叫去帶路的農民二人，農民說：“紅軍作戰不利，連夜直往星星峽去了。”
劉呈德電報請示馬步康，接到回電：“我命暫行返回安西，聽候命令。”劉呈德部回駐安西，此時李增蔭團已到達安西，馬忠義團亦進抵距安西70多華裏的三道溝。