1949年7月，彭老总指挥第一野战军在宝鸡一带大败胡宗南集团，累积歼敌两万余人，并缴获大量粮草、辎重。随后，一野借着胜利之势，马不停蹄向甘肃进军，很快便解放天水、庆阳等地，兵锋直指甘肃的中心城市兰州。
时任甘肃省政府主席的马步芳为了抵抗解放军，调集近三万精锐的“马家军”，驻守在兰州城及其周边地区，并构筑了一系列坚固的工事体系，看样子是要和我方拼个鱼死网破。“马家军”是一支政教合一的特殊武装力量，其凝聚力和战斗力十分强悍，早在1936年，“马家军”便破坏了红军的西征行动，残害了不少仁人志士，堪称十恶不赦。中共中央因此对马家军厌恶不已，一直都想彻底消灭这支部队，给死难的红军官兵报仇雪恨。
1949年8月中旬，一野来到兰州城外围，并很快派出四个团向敌人发动了猛攻。彼时的解放军官兵因为打了不少胜仗，内心难免有些松懈，进攻之时没有按照预定计划，互相配合、交替进攻，结果被敌人抓到破绽，马家军随即发动防守反击，给我方造成了巨大伤亡。
彭老总得知此事后大为震怒，狠狠批评了前线指挥官一顿，同时下令全军停止进攻，就地休整、整训。紧接着，彭老总认真研究了兰州城的地形，发现位于兰州的沈家岭战略位置极其重要，只要解放军拿下这里，就能俯瞰整个兰州城，对马家军形成绝对的威慑，同时也能切断敌人的退路，来一个“瓮中捉鳖”。于是彭老总便委派一野第十一师去占领沈家岭，夺取战略上的主动权。
十一师师长郭炳坤在接到命令之后，当即率领麾下三个团秘密向沈家岭潜行，并在次日傍晚趁着敌人吃饭、休息的空档，突然发动猛攻，马家军被打了一个措手不及，一时惊慌失措，首尾不能相顾，最终四处溃逃，解放军由此顺利占领沈家岭。
另外一边，马步芳得知沈家岭阵地丢失，当即勃然大怒，他马上组织两个团的人马，向沈家岭发动了绝命反击，誓要将此地重新抢夺回来。很快，敌我双方便战作一团，甚至一度爆发了白刃战，沈家岭成了“绞肉机”，战况之激烈令人难以想象，处处都是喊杀声和子弹的呼啸声。好在解放军官兵意志坚定，顶住了马家军的反扑，坚定守住了沈家岭。
两天之后，在经过充分准备后，一野对兰州城发动了总攻击，刹那间，上百门大口径火炮一起开火，炮弹如雨点一般落入兰州城，打得马家军难以招架。一个小时后，火炮停止轰炸，解放军步兵随即一拥而上，很快便攻破城门，冲入城内，一举歼灭守敌，在兰州城上插上了鲜艳的革命红旗。兰州解放后，西北的局势基本明朗，剩余的国民党军再也没有能力和解放军对抗，没过多久便被全部消灭，解放战争由此迎来了全面胜利！
战后，根据一野政治部统计，沈家岭战役解放军总共伤亡了三千余人，期间有10多位团级干部阵亡，仅有600余人还保持着战斗力，可谓惨烈之极。值得一提的是，马步芳为了躲避中共党组织的清算，在兰州城破之前，带着一家老小乘坐飞机匆匆逃往台湾定居，但老蒋并不喜欢他，一直派人暗中监视他，这让他倍感惊恐、害怕。
马步芳担心自己继续待在台湾，会受到老蒋的迫害，最终落得白崇禧一样的下场，索性便赶赴中东，暂时在沙特阿拉伯落脚。起初，沙特对马步芳还算优待，不仅给他提供了住宅，而且还派人保护他的安全。可几个月之后，马步芳便慢慢暴露本性，开始在沙特当地胡作非为，欺压良民、敲诈富豪，酿成了非常严重的治安事故，沙特由此开始厌恶马步芳，并对他发出严厉警告。无奈之下，马步芳只得离开沙特，前往埃及避风头，此后他过着低调的生活，一心研究宗教经典，闲暇时会陪着家人在开罗闲逛、放松心情。
1974年，马步芳病逝，他的遗体最终被安葬在麦加一处公墓中。马步芳的儿子马继援一直在台湾国民党政府任职，2008年汶川地震之时，他还给灾区捐献了几千美元善款。2010年，马继援到麦加“朝圣”，顺便为自己的父亲守孝，2012年，马继援逝世，时年九十一岁。