3月4日，邓锡侯、田颂尧、牵家钰、杨森等在西线发起了进攻，邓军攻旺苍，田、李两军攻思阳河，杨森军攻鼎山场。红三十一军和九军二十七师、三十军八十九师节节抵抗，予故人以重大杀伤后，于7日至19日主动撒出以上据点及木门、巴中等城。3月12日，刘湘所部于东线发起了重点进攻，以范绍增师和杨国桢旅猛攻东线右翼之红灵台，经红军阻击，范师死伤累累，至14日攻势顿挫。22日，唐式遵又指挥五个旅的兵力，向东线中段老鹰咀、毛坪一线猛攻。红军战土与敌人反复搏斗，刘军遭受很大伤亡，在东线来获丝毫进展。
3月28日，刘湘又发布第三期总攻击令，妄图东线占万源，西线占南江、通江，将西线推进到川陕边境，对红军实行围歼。4月初，东、西线同时开始攻击前进。红军为进一步集中兵力，再一次主动后撒，并乘敌人立足未稳之际，不断予以杀伤。4月23日，刘军许绍宗率领六个旅连续向镇龙关、石窝场一线阵地猛犯，妄图从中央突破，割断红军东西两线的联系。激战六日，刘军被歼灭四千余人，狼狈溃退。
刘湘发动三期进攻，虽然夺取了部分城镇，但自己也消牦兵力三万五千以上，而且并未达到消灭红军主力的目的。为此，刘湘于5月13日召开各路总指挥会议，确定第四期作战战略为"攻克通江、万源，并自通江北部沿川陕边界向万源方向横扫"，以取得围攻的最后胜利。非刘湘系的各路总指挥，颐虑重重，观望不前。刘湘除将蒋介石拨来的三百万元军费分发各派军阀外，竟荒诞地请出他的高等顾问号称"神仙"的刘从云为"剿匪"总司令部前方军事委员会的委员长，代他统一指挥各路"剿匪"军，并将自己嫡系部队八十八个团扫数投入战场，作孤注一掷。
红四方面军为粉碎刘湘的围攻，编并了大量地方武装，补充主力，并乘战役空隙加紧整训，以迅速恢复部队的战斗力。方面军总部召开军事会议研究结果，认为西线敌军虽弱，但为南北走向的大山和嘉陵江的阻隔，打垮邓、田各军后难以扩张战果；东线刘湘军是围攻军的主力，兵力虽强，但红军居高临下，得手后可顺着山脉走向直捣敌人后方，而且打垮刘湘即可以粉碎围攻。因此，确定了首先击破刘湘的作战方案。
四方面军为引诱刘湘军北上，6月21日，自动放弃通江城，并派出王维舟军的一个团出击，打垮王三春、陈国枢等匪军，追杀二百余里，直下城口、镇巴等城。唐式遵误以红军将"由城门出巫溪，奉节，直冲云阳、万县"，赶忙将第五路主力东移。这时正值刘"神仙"飞赴前方督师，也胡说他"占卜有灵"红军"消灭在即"，督促唐式遵率刘军主力五十几个团，向万源迄通江以北红军阵地猛扑，妄图一举攻下万源。许世友指挥红九军二十五师顽强阻击，万源屹立未动。
7月中旬，川军开始了以万源为目标的全线猛攻。邓锡侯向两河口推进；田颂尧、李家钰两路攻得汉城：杨森军直趋竹峪关，唐式遵、刘邦俊两军企图攻占万源及其以西一线，于是，在万源展开了一场激烈的攻防战。11日，唐式遵投入八个旅的兵力进攻万源正画孔家山，南天门等阵地。刘军在猛烈炮火掩护下进行波浪式的冲击，付出很大代价夺取一角阵地，但很快又被红军一个反冲锋夺回。经过十余日的激烈战斗，刘军桩毙伤团长以下万余人，红军阵地仍屹立不动。8月6日，刘军发动第三次猛攻，以唐式遵、王三春、陈国枢等部攻甑子坪、花萼山，迂回万源东铡，摩震、汪铸龙两师攻南天门，迂回万源西侧，王缵绪、许绍宗两师向万源正面孔家山进攻。各师旅团长在刘湘颁布的连坐法威追下，亲临前线，监督官兵冲锋。红军指战员也抱与阵地共存亡决心，在阵前反复肉搏，使敌人不能前进一步。当日下午红军发动反击，敌人伤亡四千余人，遗尸累累而去。西线各军见唐式遵军攻势顿挫，也纷纷溃退。
当时正值炎暑，阴雨连绵，敌军疫病流行，而且军粮要靠人力从五百里外运来，时常断炊，土气极为颓丧。红军总部分析了形势，认为大反攻时机已经成熟。根据敌人的态势，确定反攻的第一步，是突破东线中段的南天门、青龙关。该地地形极其险峻，敌人防御疏忽，守敌汪铸龙师系刘存厚残部，战斗力极弱，而且该敌系唐式遵郎左右翼的结合部，突破该敌阵地，即可将唐郎切为两段，动摇敌人整个阵线，然后向敌人纵深穿插、迂回。包围，歼灭刘湘军一部。
8月9日夜，红四方面军发起反攻，三十一军一个团在伸手不见掌的星夜穿山越涧，攀藤附葛，五小时后抵达敌阵前沿，攀上数丈高悬崖，将敌人一个旅部歼灭，夺取了青戈关要隘，接着后续部队投入战斗，夺取了汪师的全长二十余里的肪地。10日拂晓，红三十一军九十三师向敌人纵深楔入，九军主力及四军一部同时自左右两翼发起进攻。刘湘军畅国帧、刘光瑜等旅在红军的攻击下纷纷败逃。8月17日，红三十军和三十三军九十九师也转入反攻。红军当时处于刘军主力侧后方，徐向前主张迂回万源附近敌军，从西向东实施兜抄，可获巨大战果。但强国焘坚持命令红军主力向西迂回与红军处于平行地位的范绍增、陈兰亭等部。范等见势不妙，不敢恋战，连续五昼夜奔跑四百里，逃回渠县以北之三汇场。红军总部见向西迂回未能兜住敌人，乃令部队回头东向，而唐、王、许三师已撤退到安全地带，构筑起坚固阵地，东线遂成对峙之局。
西线各路川军，见刘湘军已全线溃退，甚为恐慌，赶忙重新调整部署。8月下旬，红四方面军总部以三十三军及四军，九军务一部在东线牵制刘湘军，主力迅速西移，反击西线川军。"日，三十军及四军、九军主力从敌李家钰、杨森两军的结合部得胜山实行夜袭，一举突破敌阵。李，杨两部梢事抵抗，即迅速向防区溃逃。9月11日，克复巴中。这时，张国焘又命令部队由巴中向长池方向迂回。徐向前鉴于东线放跑刘湘军的教训，乃亲自串三十军实施大纵深的迂回，直扑田颂尧、邓锡侯两军的后方黄木垭和旺苍坝。红军刚到达黄木垭，即遇田军曾南夫师及其他部队由前线擞下来，当即将其包围于黄木堙东南，激战至次日中午，即将敌人全部歼灭，计毙敌旅长以下四千余人，俘旅长以下万余人，缴长短枪七千余支，追击炮四十余门。获得粉碎川军六路围攻的最大的一次胜利。与此同时，红三十一军对邓锡侯军发起进攻，9月17日收复南江；追击李家钰军的红九军，16日收复仪陇，20日克复阆中；追击田颂尧残部的三十军同日收复苍溪。至此，邓锡侯、田颂尧、李家钰三路均逃回嘉陵江西岸，杨森军逃回营山，渠县地区，唐式遵、刘邦俊两路也退回开江、达县地区。
刘湘奉蒋介石令组织的六路围攻，历时十个月又二十天，被打死打伤旅长以下官兵六万余人，被俘旅长以下官兵两万余人，损失长短枪三万余支，炮百余门，最后以失败而告终。红军也付出了相当大的代价，伤亡团营级以下官兵也有两万余人。
刘湘对川、陕边六路围攻双方战斗序列及主官姓名分见下表：甲、川军方面四川"剿匪"总司令刘湘"剿匪"军前方司令部军事委员会委员长刘从云第一路总指挥邓锡侯第一师口币长杨荣向第二师师长黄隐第三师师长陈书农第四师师长陈离第五师师长马德斋第二路总指挥田颂尧第一师师长董宋珩第二师师长曾南夫第三师师长罗迪琼第四师师长王铭章第五师师长黄正贵独立师师长刘汉雄第三路总指挥率家钰新编第六师师长李家钰新编第三十三师师长罗泽渊第四路总指挥杨森第-师师长喻孟祥第二师师长白驹第三师师长乔仲权第五路总指挥王陵基第一师师长唐式遵第二师师长王缵绪第三师师长许绍宗第四师师长范绍增教导师师长潘文华边防军师长陈兰亭暂编第二师师长独立第一旅旅长杨国桢独立第二旅旅长范楠煊第八路总指挥刘邦俊第一师师长廖震第二师师长汪铸龙第三路司令郝耀廷川陕边清乡司令王三春乙、红军方面中华苏维埃共和国西北革命军事委员会主席扬张国焘中国工农红军第四方面军总指挥徐向前副总指挥王树声总政治委员兼政治部主任陈昌浩副主任傅钟总参谋长倪志亮政治保卫局长曾传六供给部长郑义斋第四军军长王宏坤副军长刘世朴政治委员周纯全(后张广才)政治部主任徐立滴(后洪学智)第十师师长汪乃责政治委员甘良发第十一师师长陈再道政治委员叶成焕第十二师师长张才千政治委员徐长勋第九军军长何畏副军长许世友政治委员詹才方参谋长王学礼政治部主任王新亭第二十五师师长罗云政治委员陈海松第二十六师师长王学珏第二十匕师师长刘运理第三十军军长余天云副军长程世才政治委员李先念参谋长文建武政治部主任张成台第八十八师师长李泰政治委员王建安第八十九师师长蔡决玉政治委员杜义德第九十师师长汪乃贵政治委员李天焕第三十一军军长孙五清副军长政治委员张广才参谋长政治部上任第九十一师师长朱德崇政治委员林英发第九十二师师长陈有寿政治委员杨朝礼第九十三师师长叶道智政治委员王德安第三十三军军长王维舟副军长罗南辉政治委员杨克明参谋长政治部主任第九十七师师长王波第九十八师师长冉南轩第九十九师师长蒋群林。