即然决定撤退，那自然也就不要迟疑，因为这时人民军己兵临西宁府城下，随时都有可能向西宁城发动进攻，因此达尔罕王和德穆楚克栋鲁普亲王决定，趁着人民军刚到，立足尚未稳定，连夜就从西宁城中撤离，而锱重物资等物，全部都弃之不取，只带随身应用之物，轻骑上路。
于是就在当天夜间二更天时分，两人带领蒙古军队撤离西宁城，向西逃窜。那知道才走出3、4公里的路程，只听得左右枪声大起，从黑瞌中，在撤离队伍的两侧，杀出了无数的人民军士兵。
原来人民军虽然刚刚兵临西宁城下，但己派出大量的侦察兵，在西宁城周边潜伏，监视西宁城的动静，而且在双方停战的这几个月里，人民军就己经向兰州，西宁等地派遣了大量的情报人员，潜伏在各地收集情报，因此蒙古势力反叛，到后来蒙古势力分裂，人民军都知道，这次人民军的进军神速，有一个很重要的原因就是掌握了这些情报，知道蒙古势力内斗正距，根本没有精力管别的事情。
而人民军兵临城下之后，侦察兵也立刻与潜伏的情报人员取得联系，因此现在西宁城里的一举一动，人民军都能够在第一时间内掌控。
虽然蒙古军队打算轻乘出逃，但毕竟还是要携带少量的随身物品，而且军队还要调动，这个动静依然不小，由其是蒙古军队都是骑兵，在出逃之前，首先自然是要将战马喂饱，因此很快潜伏在城里的情报人员就判断蒙古军队打算弃城而逃，于是立刻联络上在城外潜伏的人民军侦察兵，并上报到王阔那里。
而得知蒙古军队有可能连夜出逃之后，王阔立刻调动军队，分别在西宁城西逃的道路设伏，果然在当晚等到蒙古军队。
其实这时在道路两侧埋伏的人民军只有一个营的兵力，要远远少于蒙古军队，但一则是蒙古军队是弃城而逃，早已兵无斗志，自然是无心恋战，二则是夜间遭到伏击，也不知道到底有多少人民军的军队，因此队伍顿时大乱起来，人马四散奔逃，达尔罕王，德穆楚克栋鲁普亲王也在乱军之中被冲散。
好在是蒙古军队都是骑军，行动到也十分迅速，一遭袭击，就立刻四散逃走，而伏击的人民军毕竟兵少，虽然成功的打乱了蒙古军队的队形，但无法形成合围攻击，因此等人民军的其他部队赶到时，大部分蒙古士兵还是趁着夜色，催马逃走。
不过在天亮之后，人民军也分散追击，虽然蒙古军队都是骑军，但都是轻装上路，跑了大半夜之后，己是人困马乏，只能四外搜找抢掠一些食物，而甘肃地广人稀，土地荒脊，能找到的补济并不多，何况就算能找到几个村庄，抢掠到一些食物，但举目四望，也不知道该逃到那里去，因此有不少人最终还是被人民军追上，有的战死，有的向人民军投降。
蒙古势力的俄国顾问维克纽夫在逃亡之中，被人民军追上，在山里躲了两天，饿得饥肠辘辘，结果被手下的几名蒙古士兵绑了，送给人民军算是为自已抵罪。
而达尔罕王，德穆楚克栋鲁普亲王虽然被冲散了，但这两人终究是都曾是蒙古的权贵，手下还有一些忠心可靠的人，因此在心腹的保护之下，两人到是都逃出了战场，不过家属人员却都失散了，而且两人随身也带着不少软之物，沿途到是可以到较大的镇乡换一些食物，比其他人要强得多。
不过德穆楚克栋鲁普亲王逃到凉州府的古浪县附近时，手下的有几个从人窥视他带的财物，因此发生了火并，德穆楚克栋鲁普亲王死于火并中，财物也被从人分散，各自远走高飞。
达尔罕王逃离战场之后，一路向西狂奔，打算逃入新疆，他的盘算是，自己毕竟曾是蒙古权贵，就算是双方发生不睦，何况自己当初攻击的是岑春煊，并没有对新疆军队动手，而且现在自己走投无路，新疆方面总也要收留自己，如果新疆方面不收留自己，也可以借道逃入俄国去。
那知达尔罕王刚刚进入新疆境内，就遇一支新疆军队的巡逻队，达尔罕王立刻上前，通报了自己的身份，那知这支巡逻队一听是达尔罕王，立刻开枪射击，达尔罕王猝不及防，身中数弹，当场就气绝身亡。原来新疆军队回来之后，向新疆的几名首脑人员，新疆布政使魏光焘、新疆提法使杨增新、伊犁将军广福等通报了甘肃的情况。
几人闻迅之后，也都对蒙古势力相当不满，本来是大好的局面，结果被蒙古势力这一搅活，就全变了。而几人一商量，认为蒙古势力肯定不是人民军的对手，一但蒙古势力被人民军击败，残余人员肯定会向新疆方向逃窜，而在这个时候，收容蒙古势力的残余人员只会引来人民军的攻击，因此几个人决定，加强蒙古、甘肃边境的巡逻，一但发现有蒙古势力的残余人员进入新疆境内，不管是谁都就地击毙，不给人民军进攻新疆的口实。达尔罕王这是正好撞到枪口上，结果送了性命。
而击败了蒙古势力之后，第16野战军也立刻全部进入甘肃境内，并分头收取甘肃省的其他地方，而甘肃各地的官员、军队纷纷投降，人民军所到之处，基本没有遇到什么抵抗，因此10余天之后，整个甘肃省已都被人民军控制。
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