1937年2月，红四军、三十一军、三十二军、二十八军和骑兵团组成援西军，刘伯承被任命为援西军司令员，奉命驰援在前线苦战的西路军。
3月5日，刘伯承率部从陕西淳化、三原地区出发，马不停蹄，昼夜兼程，他深知自己早到一刻，西路军的危险便会少一分。
3月13日，行至甘肃东部的刘伯承突然接到一份从党中央发来的电报，他一看电报内容，立刻下令全军停止前进，所有团级以上军官开会。
在这次会议上，刘伯承拿着电报，向军官们传达了电报内容：红四方面军率1.2万人，从甘肃靖远县虎豹口西渡黄河，一举击溃了马步青骑兵第五师马禄旅的河防部队。西路军将士乘胜追击，连战连捷，一路攻克了多处重要城镇。1月，西路军已至高台县，正值冬季，孤军远征，装备、给养渐渐跟不上，损失相当惨重。然而，将士们克服重重困难，浴血奋战，给敌人造成了沉重的打击，至1月底，西路军仅剩八九千人。西路军将士只得转攻为守，退守到祁连山区倪家营子。部队继续英勇顽强作战，但最终因弹尽粮绝、寡不敌众，于3月中旬惨遭失败，许多高级将领都在战场上壮烈牺牲。
刘伯承一边读着电报，一边忍不住落泪，近百名团级以上的干部闻此噩耗，都悲从中来，忍不住嚎啕大哭。
1936年10月，红四方面军受中央调派，西渡黄河执行宁夏战役计划，希望能够打通西部联络线，以方便接受苏联方面的援助。后来，因国际形势的变化，宁夏战役计划取消。渡过黄河的原红四方面军部队便被称作西路军。
西路军转战河西走廊，在没有援军，没有供给的情况下，与敌人血战半年之久，最终于祁连山下全军覆没。西路军的损失十分惨重，七千余人战死，一万二千余人被俘，被俘后还有六千多人被敌人残忍杀害。
西路军全军覆没以后，中央指示援西军原地待命，驻扎在西峰、镇原、固原等地，一边开展地方工作，一边救援西路军的失散人员。援西军的战士们在每条道路上都开设了收容站和招待所，插上路标，并且派出人员搜寻，希望能够救助到更多那些幸运生还的英雄们。
几乎每天都有打扮成乞丐、羊倌和游医的西路军战士从各个方向回来，他们个个衣衫褴褛，蓬头垢面，形容憔悴不堪。
刘伯承率领援西军先后接回了两千余名幸存的西路军战士，向他们致以了最崇高的敬意。这些人中，包括后来的开国元帅徐向前，还有李聚奎、秦基伟等后来大名鼎鼎的将军们。
