虽然毛泽东对西路军的事表了态，但一想到成千上万的西路军将士被杀受辱，徐向前默默自责，无言以对。他不善于、也不会推卸责任。此后，那段历史就像一个巨大的阴影时时萦绕在他的脑际，挥之不去。

1936年10下旬，红四方面军30军、9军、5军共2.18万名指战员，在陈昌浩、徐向前等率领下组成西路军，在甘肃省靖远县河包口渡过黄河，进入河西走廊，执行打通国际路线的战略任务。那时谁也料不到四方面军渡河西征将会大败。尽管他们刚刚给震惊世界的万里长征画了一个句号，还未休整；尽管棉衣、弹药奇缺，尚未补充仍毫无怨言坚定不移地踏上了征途。他们在极其艰苦的条件下，英勇奋战四个多月，终因主、客观两方面的原因，造成失败。1937年3月15日，陈昌浩派人通知正在前线指挥战斗的徐向前到石窝山开会，宣布军政委员会的决定：

徐向前、陈昌浩离队东返；残部分成3个支队就地游击；成立西路军工作委员会，李先念负责军事领导，李卓然负责政治领导。

徐向前不同意离开部队，他说：“我不能走，部队打了败仗，我们回去干什么？大家都是同生死、共患难过来的，要死也死到一块嘛！”陈昌浩事先同别的军政委员会委员酝酿过，他说：“这是军政委员会的决定，你如果留下，目标太大，个人服从组织，不要再说什么了。”散会后，徐向前还想动员陈昌浩不要回陕北。他拉着陈昌浩的手，恳切地说：“昌浩同志，我们的部队都垮了，孤家寡人回陕北去干什么？我们留下来，至少能起稳定军心的作用，我看还是不要走吧！”陈昌浩激动地说：“不行，我们回去要和中央斗争去！”他指的是西路军失败的责任。

陈昌浩和徐向前离开部队之后，本来就士气低落的部队更加人心涣散。留下的三个支队，王树声、张荣所率两个支队溃散，只有李先念支队沿祁连山西进。他们是边打边撤上山的，红军的尸体留了一路。

马家军杀疯了。抓到红军，几乎全部枪杀、刀砍、活埋、揭头皮、“点油灯”、剖腹挖心，残酷至极。5军军长董振堂及杨克明、许克基等领导惨遭杀害，头颅还被砍下，摆放在高台县城头示众。红军女战士的遭遇更恶，几乎全部被轮奸，有的被赤身裸体地绑在地下，下身被刀子捅烂。有的遭敌侮辱后，又被活活钉死在树上。

“有位领导把我的马偷走，逃啦。”撤到山顶的李先念对88师师长熊厚发说。

“不像话。”熊厚发大怒，左臂用力一拍，胳膊竟折断了，“我决不投降，打是死，投也是死，我宁可战死。”后来他被俘，解到西宁，被敌人用炮活活轰死，临刑前他高呼：“共产党万岁，红军万岁，西路军万岁。”那年，他才22岁。

西路军残部在李先念带领下突围，40多天后抵达新疆，受到中央代表陈云、滕代远的迎接和慰问。西路军两万多人，仅存此四五百人。