山傍水的地形和抗战时期修建的“国防工事”，我不仅要保住兰州，而且要直下西安。”他既想配合胡宗南，出兵天水乘机击我侧背；又想与宁夏马鸿逵联合起来，与我军决战兰州。
彭总遵照党中央、中央军委、毛主席的指示，在虢镇文广村召开了军以上高级干部会议制定了消灭马家军，解放兰州，解放大西北进军新疆的战略计划。
8月4日，彭总发布进军兰州歼灭青马的作战命令：十八兵团（欠六十二军）及一兵团的七军共三个军，沿川陕公路前进，以钳制胡宗南残部，并准备追歼南逃之敌；十九兵团（欠六十四军）为右路沿西兰公路直驱兰州；第二兵团为中路，经陇县、通渭西进与十九兵团合歼兰州守敌；一兵团附六十二军攻占天水后，迅速抢渡洮河、黄河直取青海西宁；十八兵团六十二军为左路取道陇西临洮、临夏，向马步芳的老巢西宁进攻，切断兰州守敌退路；十九兵团六十四军在海原、固原地区牵制宁马马鸿逵部。这样就给青马布下了天罗地网，使其无法逃脱被歼的命运。
于此同时，浩浩荡荡的支前队伍尾随部队开往前线。这是陕北地方政府为解放大西北动员了15万支援前线人员，大车拉的，毛驴驮的都是粮食和弹药。民工们扛着担架，个个都是信心十足要为支援人民子弟兵解放兰州贡献一份力量。
我六军为中路军的二兵团前卫，8月6日攻占了通渭县，9日由通渭莲花镇出发，经张家川，秦安、会宁，16日到达榆中地区。在榆中时，接到兵团电报：野司决定，调整部署，原来我六军担任攻击马家山的任务现改为攻击皋兰山主峰营盘岭。左翼是沈家岭，由四军负责；右翼是马家山，由十九兵团六十五军负责。并要求各部队务于8月20日前扫清外围，从东、西、南三个方面完成对兰州守敌的包围。
根据新的部署，我六军迅速向兰州西南攻击前进。十七师攻占了九条路口、靳家庄西山以及郭家寺阵地。十六师也按时完成了扫清外围的任务，部队通过回民区时，战士们都自觉遵守回族的风俗习惯，执行民族政策，不借用老乡的炊具，不与妇女交谈，尽量不进回民房子，部队住宿多在野外露营。战士们沿途看见当地群众在反动派的残酷压榨下，过着糠菜度日的生活，十几岁的大姑娘、小伙子衣不蔽体，光着足走路，个个义愤填膺，恨不得一拳砸开兰州城。
营盘岭为皋兰山的主峰，是兰州南面的屏障。从兰州市有公路通达山上，各种火炮、弹药及其它作战物资均可用汽车运送到阵地。抗日战争时期，朱绍良在皋兰山上修筑了半年时间的工事，尔后马步芳派了一个工兵营和数千名民工加修三个月，尤以钢筋水泥的明堡、暗堡为核心的集团工事，围绕主阵地三营子山梁，自上而下有环形峭壁三道（每道高二至三丈）峭壁外挖有二丈宽的外壕，外壕内外设有铁丝网，并布满了小型航空炸弹（重三十磅）和不同型号的地雷连接的梅花式连环雷（踏响一个可联响一串）等障碍地带。阵地各明堡、暗堡火力之间组成交叉火力网，并以地道（地道内可容两个营的兵力）相连，能打能藏。同时，左有狗娃山、沈家岭，右有马家山守敌火力支援。营盘岭与兰州城的地势，是居高临下，若攻了此山，轻重火器可直接控制兰州整个市区和敌人唯一退路——黄河大桥。当时任兰州防守总指挥的马继援说：“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，我们便自动撤出兰州。”营盘岭的守敌为二四八师正副师长率领的五个营的兵力，并加强了相当数量的轻重火器。所以营盘岭能否拿下，是我六军十六师和十七师能否胜利完成这次战斗任务的关键。
我六军各师积极做好战前准备工作，十六师政委关盛志、政治部主任魏志明，十七师政委黄振棠、政治部主任高浩平，根据各部所分的任务，向所属部队反复作了战前动员，并提出了具体要求，发扬政治工作的威力，发扬党团员在战斗中的模范作用，坚决执行命令，完成战斗任务，开展火线立功运动。军后勤部长郑云彪同志为保证部队供应，组织全军后勤人员到榆中地区筹集粮食，将各种物资、弹药及时运到前线，并把民工、支前担架分配到各师的阵地上。军师卫生部门开设了救护站等。为便于指挥军的指挥部移到九条路口以北的郜家泉一带，这里位于兰州正南方向，可以看到即将进攻的皋兰山的概貌。军指挥部刚刚住下，值班参谋跑来报告：“彭总来了。”罗元发军长、张贤钧政委、饶正锡副政委、陈海涵参谋长一同连忙迎到村口，却不见彭总的踪影，经打听才知道彭总没有来军部而是直接登上山头正在察看地形，他高兴地同大家一一握手问好，简单地询问了部队情况后，便站在一个高坎上，举起望远镜向皋兰山观察。这时，各师的领导也陆续来到，大家同彭总一起看地形。
彭总指着营盘岭下面一个名叫下庄的小村子说：“皋兰山以营盘岭为最高。与敌人设在西边的沈家岭和东边的马家山阵地，互相衔接，互为依托，构成对我军的整个防御体系。根据这个地形和敌人设防的重点，你们要很好组织侦察，尽快弄清敌人火力，再好好研究一下，如何从正面突破。〃接着彭总在山背后找了个地方坐下来，摊开地图，一面看图，一面让大家各抒己见，谈谈打法。于是大家你一言我一语，毫不拘束地谈起来，大家的看法和彭总的想法基本一致，觉得从下庄强攻比较好。彭总又说：“马步芳、马继援父子都是反动透顶的家伙，他们是不到黄河心不死的。他们很善于搞孤注一掷。直到今天，马步芳还要他的儿子马继援亲自坐镇兰州，自持‘固若金汤’的防线，凭险可守的地势，把最后一点赌注全押在兰州，以为我们是长途跋涉，后方运输线长，补给困难。而他们则是以逸待劳，妄想吸引我军主力于兰州城下，消耗我有生力量等待胡宗南的反扑关中。然而，这个赌棍的那点本钱毕竟是有限的，我想一定要他在这里输得精光。”
彭总的一席话，再次阐明了兰州战役的指导思想；对大家启发教育很大。彭总又问道：“这次是哪个团主攻？”程悦长同志回答：“五十团。”彭总说：“走，到他们那里去看看。”到了五十团，彭总直接到连队，看了看战士们搭的草棚，用手摸摸铺草，问寒问暖，大家感到分外亲切。彭总来到七连，战士们都涌到彭总身边。彭总问大家：“对打下兰州你们有信心没有？”指导员曹德荣同志坚定地说：“我们一定能够完成上级交给的战斗任务！”彭总又问：“为什么？”有的战士说：“有人民群众的支援！”有的说：“有毛主席军事思想的指导，有彭总的直接指挥，我们信心百倍！”还有的说：“有友邻部队的密切配合。”彭总笑了笑说：“最重要的是你们的英勇善战，不可轻敌急躁，还有两天时间，要抓紧准备。”
彭总走后，六军将团以上干部留下来开会，明确了各师的任务，布置了战前的准备工作防止轻敌急躁情绪。会后饶正锡副政委要求军师两级都派出检查组，深入连队了解情况，指导工作。
21日早6时，彭总下达了攻击令，解放兰州的战斗打响了。一阵阵炮火向敌人猛烈轰击之后，十七师五十团直扑营盘岭脚下的下庄村。三营一马当先，在团长刘光汉、副团长杨怀年同志的指挥下，同一营迅速占领了下庄村，与此同时，担任夹攻任务的十六师四十六团一营，也从范家营方向插了进去。由于我军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，藏在暗堡中的敌人拼命用火力阻止我部队前进，担任爆破任务的同志也难以接近崖壁，无法实施爆破。四十六团的部队正面受到敌人阻击，地形不利，在运动时又受到了三营子和马家山两面火力的夹击，伤亡较大，一营副教导员李光华和二连长、副连长都在攻击中英勇牺牲，仅一营就伤亡一百多人。十九兵团和四军向敌人发动的进攻，也未能奏效。部队虽然都打得很顽强，给敌人很大的杀伤，但没有夺得阵地。为了避免更大伤亡，野司决定：留少数部队守住已经占领的阵地外，其他部队黄昏后撤回原地，集结待命，全线停止攻击。
全线停火后，彭总要求六军很好总结经验，并把野司炮兵营调给六军指挥，再进行三天时间的充分准备，争取一举攻克营盘岭。按照彭总的指示，认真总结这次进攻受挫的原因，大家认为：我军的火力太弱，而且比较分散，战前对地形和敌人的阵地构筑以及火力配备情况摸得不透，四十六团进攻道路选择的不当等等，最根本的原因是领导思想上存有轻敌急躁情绪。组织师团干部逐项研究了再次攻击的各项准备工作，并将部署作了一些调整。“充分准备争取一举攻克营盘岭”已成为全军上下的一致决心，无论前方和后方，无论部队和机关，都紧张地投入了战斗。野司野炮营及时赶到，17门野炮和3门榴弹炮，由骡马牵引着，隆隆地走过九条路口时，住在那里的机关干部，战士都兴高采烈地跑来观看。野炮营上山时，因坡陡路窄，骡马将炮拖不上去，十六师司令部通讯科长、党支部书记许会增同志一声号召“同志们，来呀，把炮推上去！”站在路旁的同志们一涌而上，驻在附近的军师两级机关干部也跑来了。大家组织起来，修路的修路，推炮的推炮，忙得不亦乐乎，兵团徐立清副政委和兵团检查组的同志也闻讯赶来参加这场紧张的战斗。经过大家一番努力，终于将十几门野炮和十几门山炮以及榴弹炮、重迫击炮推上山去。投入阵地共计野炮17门、山炮15门、榴弹炮3门，重迫击炮6门，再加上各团的迫击炮也集中使用，分别组成两个火力队，由十六师吴宗先师长和十七师袁学凯副师长负责指挥。十七师以五十团为突击队，四十九团为二梯队，主攻营盘岭西南阵地；十六师以四十六团为主攻，四十八团为预备队，攻击营盘岭东南阵地。
8月25日6时，雨过天睛，六军军长罗元发进入前线指挥所，举目四望，周围一片漆黑，点点繁星，在夜空里闪闪烁烁，皋兰山上下，平静的出奇，两眼紧盯着时针，一分钟、二分钟、三分钟，6点30分，突然两颗红色信号弹腾空而起，刹时间，整个营盘岭发出惊天动地的巨响，一条条火舌，带着指战员们的深仇大恨，飞向敌人阵地上。我军强大的炮群，从营盘岭、三营子东西三面环形阵地上，向敌方猛烈发射。数十门榴弹炮、山炮、野炮、战防炮和更多的迫击炮，六零炮打得敌人晕头转向，敌阵地上黑烟滚滚，火光冲天，半个小时后，步兵们在硝烟笼罩下，发起猛烈冲锋，很快就把红旗插在敌人的第一道工事前沿。
数10门榴弹炮、山炮、野炮、战防炮和更多的迫击炮、六零炮从营盘岭、三营子东西南三面环形阵地上向敌人猛烈射击。打得敌人懵头转向，敌阵地上黑烟滚滚，火光冲天。半个小时后，步兵们在硝烟笼罩下，发起猛烈冲锋，把红旗插在敌人的第一道工事前沿。垂死的敌人，在凶恶的督战队威胁下进行反扑，我十七师炮兵群一阵轮放，打向敌人的交通壕和�