1936年10月，红军三大主力部队第一、二、四方面军，胜利结束长征，在甘肃会宁地区大会师。此时，红三十军政委李先念正率部在进军途中，突然接到让他急速去会宁执行新任务的命令。赶到会宁后，他从中央及军委的电报中得知，中央决定提前发起宁夏战役，要求红四方面军抽调一个军的兵力，迅速造船，于11月10日前完成渡河准备。
李先念接受任务后，立即赶回部队作出战斗部署，确定88师为渡河前卫师，第263团为渡河先遣团。他强调指出：“这是三大主力红军会师后，我们执行的第一个具有战略意义的任务，党中央和毛主席把这样重要而光荣的任务交给30军，是对全军指战员的信任和鞭策，我们一定要全力以赴，决不辜负党中央的期望。”
10月24日，毛泽东、周恩来电令：“三十军迅速渡河控制西岸。”当夜11时，李先念一声令下：“渡河！”勇士们驾驶船只奋勇划向河心，犹如神兵天降，向着对岸疾驶。25日晚，李先念和代军长程世才指挥红三十军全部渡河完毕。
红军渡河后，蒋介石即任命青海军阀马步芳为西北“剿匪”第2防区司令，统一指挥马家军的骑兵第5师，向河西红军堵截进击。统治甘肃、青海两省的马家军正规军共有3万多人，民团武装10万余人，武器精良，运动快速，战斗力较强，给西路军造成重创。
1937年1月，马家军发现李先念率领的西路军集中在甘州（今张掖）西南的倪家营子，即集中所有主力部队，进行层层包围，对西路军发起一次次连续进攻。在这场历时40个日夜的倪家营子血战中，李先念指挥红三十军与红九军、红五军相配合，在极端险恶的形势下，英勇杀敌，威武不屈，共歼敌1万余人，用鲜血和生命谱写了气壮山河的英雄赞歌。
但是，倪家营子血战使西路军伤亡惨重，由于缺粮缺水，有耗无补，西路军被迫转移到祁连山深处的石窝山上，这时所剩人员已不足3000人，基本上败局已定了。
党中央、中央军委时刻关注着战局的变化。为解除西路军之围，中共中央决定组成以刘伯承为司令员的援西军，前去援助和接应西路军。刘伯承率领援西军刚刚出发抵达甘肃东部的镇原，便收到中央发来的电报，说西路军经过多次浴血奋战，屡遭挫折，伤亡很大，最后到了祁连山，已经处于弹尽粮绝的境地。西路军到了这种地步，而援西军还在甘肃东部，即使渡河过去，也实在是远水解不了近渴，无法援救西路军兵败祁连了。
3月14日黄昏，在石窝山的一处密林中，陈昌浩主持召开西路军军政委员会，会议决定，将剩下的兵力和人员分三路开展游击活动，并将此决定上报中央。3月17日，中央军委复电李先念等，同意以主动的游击战争，独立争取自己的生存和发展。无奈之下，李先念率红三十军主力5个营和总部直属队人员共1500余人，前往西面大山打游击。分手之际，李先念怀着依依惜别的心情，送别徐向前、陈昌浩等，然后立即集合部队开始转移，从此踏上了40多个日日夜夜的险恶征程……
西路军是一支非常优秀的部队。鄂豫皖的黄麻起义、商南起义、六霍起义的老底子在里面，还有川东游击军、宁都暴动的老底子，这是一支意志旺盛、作风顽强、英勇善战、战功卓著的战斗队伍，它的失利实在太可惜了，是中国工农红军的重大损失，是中国革命的重大损失。
李先念率部走出祁连山，穿过茫茫戈壁，于12月中旬回到延安。1938年，组织上派人找李先念谈话，让他到八路军129师当营里的教导员。李先念没有想到，回到延安后他被连降6级，由军政委一直降到营教导员。不少西路军干部战士都觉得委屈。面对不公平待遇，李先念没有抱怨，反而说：“管它呢，就是把我撸成兵，我也要在红军中干下去。”后来，毛泽东知道了这件事，在延安凤凰山麓的窑洞里接见了他。毛泽东开头的第一句话就说：“这样处理你李先念是不公平的。”这句话不仅是对李先念个人的评价，也是对2万多名西路军将士的告慰。
1981年11月22日，陈云同李先念谈到西路军问题，指出这个问题不能回避，西路军过河是中共中央为执行宁夏战役计划而决定的，不能说是张国焘分裂路线的产物。次年2月，陈云建议李先念写一份有关西路军的材料。根据陈云的意见，李先念写了有关西路军问题的说明材料并附上29份历史电报。
1983年3月8日，陈云致信李先念，说：“你写的关于西路军历史上几个问题的说明和所有附件，我都看了两遍。这些附件都是党内历史电报，我赞成把此件存中央党史研究室和党的中央档案馆。可先请小平同志阅后再交中央常委一阅。”3月22日，邓小平在李先念写的说明和附件上批示：“赞成这个说明，同意全件存档。”此后，国家有关部门专门下发文件，对解决西路军有关问题作出明确指示，规定“凡经当地政府确认为西路军流落人员的，在没有发现重大政治历史问题的情况下，一般应当给予承认，并统一称为西路军红军老战士。”同时，还就西路军老战士的生活待遇等作出了明确规定。