11月12日，西北野战军各纵队分别从白水、澄城、_阳三县北部地区向预定目标开进。14日，国民党军第69军第144师乘西北野战军开进之机，由_阳县城以南乳罗山向韩城进攻。15日战役开始，当日拂晓，其先头第430团在_阳县城以东临皋被第2纵队歼灭。午后，第2纵队过金水沟向乳罗山地区第144师主力发起进攻，至16日晨，歼灭该师1个团另1个营。此时，胡宗南判断西北野战军将在_阳地区发动新攻势，急调各部东援。19日，第38军第55师由三原进至永丰西北马湖，第17军第12师由渭南进至_阳县城以南露井，第3军第17师由耀县进至蒲城以西兴市镇，第1军由蒲城进至澄城，第65军由富平进至永丰，第30师撤回蒲城。据此，西北野战军于20日改变原来求歼第30师的计划，决定乘国民党军东调的有利时机，以第1、第4纵队及警备第4旅、骑兵第2旅组成右兵团，向铜川地区国民党军第3军出击，求歼其一部，调动其余国民党军回援；以第2、第3、第6纵队组成左兵团，隐蔽集结于蒲城、永丰以北洛河东西地区，寻机歼灭回援的国民党军。21日，右兵团进至铜川东南陈炉、薛镇、美原等地，形成对草滩、康庄地区第3军第17师的夹击之势，22日拂晓发起攻击，歼其大部。23日，继续向康庄西北军台岭、店子坡实施攻击，歼第3军第254师一部。胡宗南急调东援的各部队掉头西进，并令第76、第90军及第36军第165师分别从澄城、_阳地区迅速南撤，经永丰、蒲城西援。至23日，第1、第65军及第38军第55师、第17军第12师等部分别抵达铜川东南兴市镇、薛镇、美原、蒲城等地。同日，第76军抵达永丰、石羊地区，发现西北野战军设伏于马湖一带，乃停止前进。25日，第90军及第36军第165师进至永丰以南坞坭村、唐家堡地区，亦就地转入防御。西北野战军决定乘国民党军兵力分散之机，集中兵力歼灭已进入预定战场的第76军。25日下午，第2纵队主力由马湖地区向洛河西岸石羊等地第76军第24师发起攻击，歼其一部。其余部逃至洛河东岸，与该军军部及第20师会合于永丰镇。25日晚，第3纵队和第2纵队主力东渡洛河，除各以一部兵力进至永丰以南楼子原、韦庄地区抗击第90军北援外，主力对永丰镇发起进攻，至26日晚肃清外围，将守军包围在镇内，战至28日10时全歼第76军。