蒋介石发现红军三大主力即将会师，立刻在九月初调集胡宗南、王均、毛炳文三个军，企图抢占西安兰州大道上的静宁、会宁、定西段，来隔断红军三大主力会合的通路。胡宗南的先头部队火速北上，向这一地区推进。这是一刻千金的速度竞赛。针对敌情的变化，中央军委在九月十五至十七日接连致电朱德、张国焘，指出：四方面军应迅速占领西兰大道的静宁、会宁、定西段，否则一、四方面军将被胡宗南部隔断。十六日到十八日，中共西北局在岷县附近举行会议，讨论红四方面军的行动方向问题。会议根据朱德、陈昌浩等多数人的意见，否定了张国焘的西进主张，肯定了北上同中央会合的方针。朱德、张国焘、陈昌浩立即致电前线指挥部徐向前、周纯全，下达了静宁、会宁战役纲领，部署红四方面军各部向西兰大道静、会段前进。
可是，一向反复无常的张国焘会后立刻变卦，一赶到漳县红四方面军总部，又违背中央指示和西北局决议，命令红四方面军撤离通渭等地，转头西渡黄河。朱德得知这个情况后，立刻向中共中央和军委报告，表示坚决维护原定的静会战役计划；致电张国焘，批评他擅自改变西北局的决定；同时，下令红四方面军各部队暂停行动，并通知西北局各成员速到漳县重开会议，再次讨论行动方针问题。徐向前到临洮调查后，也查明黄河以西气候寒冷，雪山草地道路难行，人稀粮缺，渡河计划难以实现，提出了停止西进继续北上的意见。
毛泽东、周恩来、彭德怀在九月二十七日致电朱张，通报中共中央政治局的意见：“中央认为，四方面军仍宜依照朱、张、陈九月十八日之部署，迅从通渭、陇西线北上，不过半月左右即可到达靖远、海原地域。”（33）同日，他们又致电朱德、张国焘、徐向前、陈昌浩：“中央明令已下，请电令通渭部队仍回占通渭，其余跟即北上。”（34）
这样，张国焘才被迫同意红四方面军北上，同红一方面军会合。四方面军各部从九月三十日起，分五个纵队相继从岷州、漳县等地向通渭、庄浪、会宁地区前进。可是，时间已延误十天左右，使远道赶来的国民党军队胡宗南等部得以逼近这一地区，使红军三大主力会合时西北地区的局势变得十分严峻，增加了许多原来没有预计到的困难。
这时，毛泽东、周恩来、彭德怀已命令红一方面军向南急进。十月二日，西方野战军的红十五军团骑兵团在绕过海原县城后，连续奔袭二十多小时，行程三百多华里，抢在胡宗南等部到达前，夺占会宁县城，为红军三大主力的会师创造了条件。
十月七日，红一军团第一师、红十五军团第七十三师在会宁同红四方面军第四军会合。九日，朱德、张国焘、徐向前、陈昌浩率红军总部、红四方面军总指挥部和红四军、红三十一军到达会宁，同红一方面军会师。二十二日，任弼时、贺龙、关向应率领红二方面军总指挥部到达静宁以北的将台堡同红一方面军第二师会师。至此，中国工农红军三大主力终于实现全部胜利会师。
红军三大主力的会师，结束了创造人间奇迹的长征，也是战胜张国焘分裂主义错误的胜利。在抗日战争烽火即将在全国燃起的历史时刻，三支主力红军会师对开展新局面的重大意义是难以估量的。中共中央、中华苏维埃中央政府，中央军委致电热烈祝贺三大主力的会师，指出：这一会合，证明“中国民族抗日统一战线与抗日联军是有了坚强的支柱了”，“全国同胞是有了团结御侮的核心了”，在“国内政治关系上，将要起一个决定的作用”。指挥红四方面军北上的徐向前、陈昌浩、李卓然也致电毛泽东，兴奋地说：
“在会宁我们已经与红一师的战士们携手见面了。他们英勇杀敌的气概，和蔼亲诚的态度，使我们景仰钦佩。”（35）
蒋介石对红军三大主力的会合十分震惊，命令胡宗南、毛炳文、王均等军共十几个师的兵力向北大举进攻，企图乘红军立足未稳、正从会宁地区北移时，将红军歼灭于黄河以东的甘肃、宁夏边境地区，把这个计划称为“通渭会战”。张学良把蒋介石的“通渭会战”部署通报给了毛泽东、周恩来。
中共中央和军委根据敌我态势，在同朱德、张国焘及红一、二、四方面军领导人协商后，在十月十一日发布《十月份作战纲领》，要求全军争取一个月的休整时间，部署迟滞南敌和进攻宁夏的准备工作，其中要求红四方面军以一个军迅速选择渡河地点，加速造船，准备过河进入宁夏。
毛泽东在十月十三日致电红一方面军总指挥彭德怀：“请按十月份作战纲领准备作出宁夏计划纲
