连的兵力连续反扑由于敌人居高临下，工事隐蔽，火力突然密集，而我进攻正面狭窄，地形暴露，不便运动，也不便发挥火力，因而进展缓慢。部队虽然伤亡较大，但士气高昂，战士们前仆后继，反复拼杀，终以血的代价夺占了敌人第一道外壕。又一鼓作气，突破敌人第二道外壕。接近第三道外壕时，终因敌人反扑猛烈，无法立足，退回到第一道外壕。
激烈的战斗持续了一天，进攻部队像钉子一样牢牢地钉在第一道外壕阵地上。
沈家岭和狗娃山是两座山梁，位于兰州西南10里左右，两山相连。山梁的西侧，是临（挑）兰（州）公路，直通兰州西关。沈家岭的东边，是阿（干镇）兰（州）公路，再往东便是更高的皋兰山。婉蜒的公路夹在两山之间。沿公路北出谷口，便是兰州西关。扼守沈家岭与狗娃山，居高临下，可截断两条公路。如果解放军拿下这两处高地，沿着公路能直捣西关，切断黄河铁桥，将敌人从四面围困在兰州城内，关起门来打狗。
站在解放军的阵地上，由南向北望去，沈家岭的形状酷似葫芦柄，伸向解放军进攻的方向，易守难攻的狭窄地带设有难以跨越的横沟障碍，沟前还有密密麻麻的布雷场。要突破这样的地形和障碍攻击敌人的阵地，难度是可想而知的。
攻击沈家岭的突破口很难选择。两侧山高谷深，坡陡崖峭，不仅无路可走，而且受到东西两面火力夹击，无法突破。惟一的办法就是正面硬攻。但这个葫芦形的阵地，简直像个缩头的刺猖，要拿下它非常棘手。
沈家岭阵地，与守兰州之敌存亡与共，战略地位十分重要。马继援曾得意地将这个阵地称为“兰州金锁”。他以其精锐主力第82军的第190 师防守沈家岭和狗娃山，以主力第129 军的第357 师防守七里河、小西湖沿黄河通往西关的狭长公路，另派第129 军一部驻守华林山，控制通往兰州西关的惟一通道，作为第二道防线。
攻打沈家岭和狗娃山的第4 军，在强有力的炮火轰击之后，于拂晓6 时，向沈家岭、狗娃山守敌发起了一次又一次的进攻，打得十分顽强，但一次又一次的冲锋连续受阻，伤亡很大。
敌人凶残顽固，拼死组织反扑。
鏖战激烈，双方打成了对峙的局面。
皋兰山的主峰营盘岭，是兰州南面的屏障，从兰州内城有公路直通峰顶。各种火炮、弹药及其他作战物资，均可由汽车直接送到阵地上。山上的工事，早在抗日战争时期，国民党以一个工兵团的兵力，外加3000民工，整整修筑了半年多。尔后，马步芳又派一个工兵营，还有数千民工，又加修了3 个多月。主阵地以钢筋水泥明堡与暗堡，构成核心的集群工事。围绕主阵地三营子这个山梁，自上而下有环形峭壁三道，每道高约二至三丈，峭壁外挖有两丈多宽的外壕，外壕内外两面均设有铁丝网，并布满了小型航空炸弹，每枚炸弹重30磅，炸弹与不同型号的地雷连接成梅花式连环雷，踏响一个，连响一串，马匪称之为土飞机。整个阵地上，明碉暗堡的火力组成交叉火网，并以可容纳两个营兵力的地道相互串通。敌人的这种工事，既能打，又能藏。
营盘岭左有狗娃山、沈家岭，右有马架山守敌的火力支援，形成了一个完整的火力体系。如果解放军攻占了营盘岭，就可以居高临下，轻重火器可直接控制兰州整个市区和敌人惟一的退路黄河铁桥。
马继援派精锐主力第248 师扼守营盘岭。他有恃无恐地吹嘘道：“营盘岭是牢不可破的铁阵，是固守兰州的南大门，如果共产党能攻破它，我便自动撤出兰州。”
主攻营盘岭的第6 军部队于全线攻击开始的前夜，利用黑夜，沉着机警地接近敌人阵地。敌人做梦也不会想到，在他们阵地前沿几十米的崖坎下，潜伏着成百上千的解放军战士。
拂晓时分开始攻击。一阵猛烈的炮火之后，部队分两路直扑营盘岭，经过激烈战斗，伤亡很大，攻击受阻。担任主攻部队的炮火只摧毁了敌人暴露在前沿的工事，未能彻底摧毁暗堡。当炮火转移时，躲在狗洞里的敌人又钻了出来，拼命用火力拦阻，使我担任爆破的分队难以接近崖壁，无法实施爆破，部队伤亡较大。担任助攻的部队正面受到敌人阻击，地形不利，在运动中又受到三营子和马架山两面火力的射击，伤亡也较大。
激战整整一天，全线侦察性的攻击均未奏效，部队伤亡较大，首战受挫。这说明当面敌人并非一群草包，一堆豆腐渣。
黄昏，彭德怀下令：全线停止攻击。
这是一野进军大西北第一次、也是惟—一次战事失利，在几十里长的战线上，用大兵团发动全面攻击，反复冲杀，整整打了一天，竟然连敌人一个缺口也没撕开。这的确证实了毛泽东和彭德怀事先的估计：马家军特别是马步芳所部，是战斗力较强。较难啃的一块硬骨头；兰州是马家军志在死守的一座坚城。因此应对困难估计够，切不可轻敌。
彭德怀立即向毛泽东报告了首战受挫的情况。从早到晚一直在渴望中等待着兰州战役的消息、迫切希望彭大将军能在西北大战中再创军事奇迹的毛泽东，得到彭德怀的报告后，经过一阵沉思，立即回电彭德怀：首攻受挫，需要认真总结一下，找出教训，彻底克服轻敌情绪，进一步充分准备，待部队攻击确有把握时，再与敌较量！
发出电报后的彭德怀，一直在思考失利的原因：是攻击的位置选错了，还是投入的兵力不足，或者是炮火准备不足，抑或部队有轻敌情绪？认为还是准备不充分，有些轻敌了。
接到毛的回电，反复细读三通后，彭德怀下令：“在部队上下进行一次全面总结，总结首攻受挫的经验，寻找教训，彻底克服轻敌情绪，轻装上阵，准备再战！”
彭德怀立即开始与兵团及各军、师指挥员交换意见，布置总结经验教训和再战的准备工作，并亲自到各级战斗指挥所以及前沿阵地视察，就地召集指挥员座谈，作深入细致的思想和组织工作。在短短的三四天内，他走遍了所有前沿主阵地，看遍了所有的主攻部队，给全军上下很大的促进和鼓舞。
经过三天的总结研究，在首攻外围战中摸清了敌人的指挥系统、工事设施。兵力部署和火力配合等情况，调整了作战方案，作了充分的准备；在思想上认识到马匪军孤注一掷死守兰州，是强手死敌，丝毫不能轻视。知己知彼，首攻受挫的憋气一变而为高昂的战必胜的豪情，指战员个人及营、连、排、班集体纷纷请战，争当突击队。
万事俱备，只待东风。此时，毛泽东代表中央军委来电指示：集中兵力，充分准备，继续进攻，攻克兰州，坚决歼灭青马。同意8 月25日发起总攻。
西北战场上最大最激烈的兰州攻坚战打响了。
8 月25日拂晓，在兰州东南面几十里崇山峻岭的战线上，在同一时刻，万炮齐鸣，震天动地，火光冲天，杀声震撼着山城和黄河两岸，马匪军颤栗了！
在敌人守卫兰州的十里南山战线上三个主要阵地之一的沈家岭阵地前，担任主攻任务的第4 军第11师第31团，首先实施长达半小时的密集炮火轰击，把敌人打得晕头转向之后，突击队跃出战壕，在一面鲜艳红旗的引导下，向敌人发起了冲锋。嘹亮的冲锋号声，在漫天的硝烟中响彻山巅，震荡长空。尖刀排架云梯登上断崖，越过堑壕，仅十几分钟就突破敌人第一道防线，将红旗插上敌人阵地。
随后，突击队向敌人纵深发起一次又一次冲锋，在阵地上反复争夺。敌我双方扭打在一起，直杀得天昏地暗，石裂土飞。敌人三次分几路以扇面式密集队形一窝蜂地冲上来。他们在督战队的马刀驱赶下，光着上身，穿着裤头，挥舞着马刀，大喊大叫着：“天门开了！”“升天了！”接二连三地冲上来。
马家军是一群亡命徒，前面的尸体堆成了山，后面的踩着同伙的尸骨继续往上冲，像绿头苍蝇一样，消灭一批又来一批，撵走一群又来一群。突击队端起刺刀一路猛杀，逼近了敌人的第二道堑壕。
敌人的第二道堑壕像一条长蛇，婉蜒地横卧在沈家岭中部的人工绝壁之上。突击队越过外壕。突入了敌人的第二道堑壕。子弹和手榴弹打光了，战士们钻进敌人的碉堡，取来枪弹，把反扑的敌人消灭在阵地前。突破敌人的第二道堑壕后，又继续向沈家岭敌主阵地推进。
顽固的敌人以整营整团的兵力进行反扑，只见满山遍野的敌人端着枪，挥舞着马刀，吼叫着向我阵地冲来。指战员们挥舞着寒光闪闪的刺刀，同敌人展开了肉搏战。
在左侧助攻的部队也是不顾一切，视死如归，勇猛冲杀。枪声、手榴弹爆炸声、刀枪撞击声和战士们“冲啊杀啊”的呼喊声汇合在一起，惊天动地。
敌人仍不甘心灭亡。用汽车运来大批增援部队，驰援沈家岭。敌军官为了让士兵为其卖命，大肆进行迷信活动。进攻前进行以土代水的“洗礼”仪式，他们成片地跪在地上，用土擦擦手，表示有“水”了，然后从头到身子擦一遍。军官告诉士兵们说：“只要身上洁净，打仗死了准能升天，一生的罪过就一笔勾销了！”受蒙蔽的马家兵，漫山遍岭洪水猛兽一样，提着明晃晃的马刀，裸露上身，腰间系满手榴弹，嗷嗷叫着往上冲。督战队跟在后面，举着马刀，端着机关枪，吼叫着督战助威：“弟兄们，上！冲上去的领赏！退下来的挨刀！”硝烟滚滚，火光闪闪，弹片横飞，子弹呼啸。
解放军战士前仆后继，追着败退的敌人拼刺刀。经过激战，沈家岭敌军核心工事终于被攻克了。突击队的红旗插上沈家岭顶峰，迎风飘扬。从拂晓发起冲锋到攻占沈家岭，惨烈的战斗历时13个小时，毙伤敌人3800多，解放军也伤亡了3000多，其中第11师第31团团长王学礼、第30团政委李锡贵、第32团副团长马克忠也英勇牺牲。真是一场鏖战。
在营盘岭，第6 军炮群从东西南三面向敌阵猛轰，整个营盘岭山崩地裂，火光冲天，浓烟滚滚。几十门榴弹炮、山炮。野炮、战防炮和众多的迫击炮、六零炮打得敌人晕头转向，敌人的炮兵根本没起作用就被打哑了。在火炮掩护下，步兵发起猛烈冲锋，很快就把红旗插到第一道工事的前沿。
一场血战开始了。枪声、炮声同手榴弹、炸药包爆炸声响成一片。子弹打光了用手榴弹，手榴弹打光了拼刺刀，刺刀折了赤手空拳和敌人肉搏，解放军战士前仆后继，视死如归。有的连队只剩下十几个人，几次命令后撤休息，但他们一直坚持战斗。战士们说，不把红旗插上营盘岭决不下来。
担负爆破峭壁任务的战士偷袭爆破未成，就强行爆破。两组爆破人员全部伤亡了，战斗英雄陈全魁挟着七个手榴弹冲上去和敌人对拼。当部队冲锋到营盘岭主阵地时，由于峭壁又高又陡，土质坚硬，突破口未被炸开，敌人凭借钢筋水泥暗堡拼命抵抗，我军几次攻击都未成功。
在这关键时刻，第17师七连指导员曹德荣奋力冲到悬崖前，托起三个炸药包按在崖壁上，拉响了导火线，只听“轰”的一声巨响，终于在敌人正面第一道防线炸开了一道斜坡。战士们沿着缺口向山头冲去，迅速冲人敌军阵地，占领了敌人第一道防线。
残敌退到第二道防线组织反扑，妄图夺回失去的阵地。战士们连续打退了敌人的五六次反扑，阵地前躺满了敌人的尸体。经过短暂的准备，再一次迅猛地发起攻击，完全占领了敌人第二道防线。
25日下午1 时，第6 军对营盘岭主阵地发起总攻。我军万炮齐发，敌人阵地上硝烟滚滚，燃起一片火海。在嘹亮的冲锋号中，我英雄部队像潮水般地涌向敌人阵地。不一会，三面红旗先后在敌人阵地上竖起来了！但刚刚竖起，旗杆就被打断，红旗落下来。又竖起，又落下，再竖起，再落下就这样，红旗反复起落七次，每一次起落，都有许多战士流血牺牲。到了第八次，有十几面红旗同时在营盘岭敌主阵地上竖了起来。营盘岭终于全部被解放军占领。
敌人全线溃退。第6 军乘胜追击，一部抢占了敌机场，一部沿着公路追击残敌，直抵兰州城下。
曾经不可一世的马家军树倒猢狲散，一部分向西固城溃退，企图北渡黄河夺路而逃。
一野第3 军第7 师在城西七里河地区为了堵住敌人退路，立刻发起了猛烈攻击。他们首先越过西关，攻占黄河大铁桥，猛追溃逃之敌，然后猛扑西关大街，向纵深发展。溃退的敌人蜂拥而来，人马车辆挤成一团，抢先过桥。我军猛烈炮火向敌群射击，打中桥上一辆卡车，大火将铁桥封死，堵住了敌人退路。敌人无路可逃，乱作一团，淹死在黄河中的不计其数。
为了攻下兰州东南屏障、也是兰州东大门的豆家山，沿西兰公路直插兰州城，使敌人腹背受敌，配合攻占沈家岭、营盘岭等主阵地，25日上午10时，第63军集中炮兵向豆家山敌人阵地猛烈轰击。万炮齐鸣，宛如一阵急雷。炮弹倾泻在敌人的前沿阵地。天崩地裂的爆炸声震耳欲聋，硝烟弥漫了天空。仅仅30分钟的炮火袭击，就把敌人的前沿阵地打得七零八落，工事大部被摧毁。陡壁炸塌了，主阵地前的两条通路打开了。主攻团突击队像一把锋利的尖刀，猛插敌前沿。人人奋勇争先，个个飞身猛进。红旗引着炮弹走，战士跟着红旗上。暗堡炸毁了，火力点消灭了，部队前进了。
左翼的战斗也在激烈地进行着。战士们端着枪向敌人东杀西刺。红旗手周万顺把大旗高高地插在敌前沿阵地上。敌人吹嘘的“十万人也攻不上的豆家山”前沿阵地，就这样在几分钟内被英雄连队踩在了脚下。
这时，彭总打来了电话：“你们打得很好，步炮协同好。”指战员大受鼓舞，继续勇往直前。红旗手周万顺把“立功太原”的红旗插上了豆家山的主阵地。胜利的红旗，使敌人胆颤心惊，溃败的敌人在一片恐惧声中，集中枪炮向红旗射来。顿时红旗上出