向西南方向逃窜。
8月9日，第18师进入西宁。马步芳在主力被围之后带着少量亲信向西逃窜，最终在祁连山附近被追击部队赶上。
追击部队是骑兵侦察团的一个连，他们沿着马步芳逃跑的路线追了一天一夜，在祁连山的一条山沟里追上了这支逃散的队伍。
双方在沟口交了火，马步芳的卫兵拼死抵抗了一刻钟，但人数和火力都处于绝对劣势。
马步芳本人在混乱中被一颗流弹打穿了脖子，死在了一条山沟里。
马鸿逵的结局比马步芳好一些。他从银川逃出来之后，带着残部退到了中卫附近，又从中卫退到了武威方向。
等到胡琏的部队接近武威时，马鸿逵派人举着白旗找到了第18师师部，表示愿意投降。
马鸿逵交出了手下的五千多人和全部武器装备，本人被押往石家庄看管。
战斗持续了大约两个月。
到1943年9月，西北和边疆方向上的日伪残余势力和地方武装基本被清理干净。
胡琏的西征兵团控制了西北的大片区域，从绥远西部到河西走廊的交通线全部被苏杭掌握。
马步芳和马鸿逵的部队中，相当一部分被俘的年轻士兵在经过审查和教育之后被编入了苏杭的后备部队，主要负责地方守备和运输任务。