左支队到达新疆
石窝分兵后，左去除单独进入祁连山深处打游击。当时东、北面都是马家军重兵集结、搜剿的地区，南面的青海柴达木盆地则是马步芳的势力范围，红军如果到了这些地区都将无法生存。西面虽然是渺无人烟的冰山雪岭，但敌军的兵力少，容易摆脱追敌。
因此，左支队领导决定首先第一步是摆脱敌人，率部从石窝南下，钻进大山。经过极端艰苦的两三天急行军，到达白坂板后，就将敌人甩在后面了。
此时的祁连山中冰天雪地，荒无人烟，部队白天的雪山中行军，夜间在山洞里露营。从石窝出发向西走了五天，队伍来到一座高大的雪山下面。这天晚上，战士们先赶到雪山下面的山坡上宿营，到夜里12点左右起来，向雪山上爬去。
翻过雪山就到了白达坂，部队在这里休整了两天，同时召开工委会，商讨今后行动问题。最后工委会形成了一致的意见，就是向西打游击。意见统一后，3月20日，左支队继续向西行进。
经过连续七八天的急行军，克服常人难以想象的困难，终于彻底摆脱了敌人的尾追拦截。吕黎民回忆说：“长征时翻雪山、过草地是很艰苦的，我曾经经历了三次。但西路军在祁连山的40多天，要比翻雪山、过草地更加艰苦。因为翻雪山，只要头一天晚上能到山脚下，第二天中午就翻过去了，过草地，最长的一次走了14天。
而祁连山，海拔四五千米，终年积雪，茫茫千里无人烟。我们仅靠时断时有少得可怜的一眯牛羊肉，翻了40多天雪山，躺了40多夜的冰洞，走了1000多里的冰雪山路，这期间，我们克服了多少人们难以想象的困难，才战胜这世所罕见的自然困境呀！“
3月22日，左支队到达祁连山西面青海分水岭下的河谷地区，这时，只剩下900多人。李先念、李卓然、程世才等决定在这里进行休整。在此期间，李先念主持召开了西路军工作委员会会议，研究左支队下一步的去向问题。会议根据多数人的意见决定，部队继续西进，争取早日出山去敦煌。
自3月17日西路军工作委员会发出组建后的第一份电报后，汽油发电机用完了最后一滴汽油，电台不得不中断了发报，从此失去了与党中央的联系。在这样困难的时刻，恢复和中央的联系显得越来越重要。
为此，李先念、李卓然命令电台人员想尽一切办法恢复联系。三局电台工作人员试验将汽油发电机改装成手摇发电机，经过一个又一个不眠之夜的试验，3月22日夜，当部队来到分水岭下时，获得了成功，终于和党中央取得了联系。
喜讯传来，李先念兴奋不已，止不住内心的喜悦。他立即起草电文，向党中央及中革军委报告了西路军余部和左支队的情况，请示下一步的行动方针。中央当即回电：全军要团结一致，保存力量，可沿祁连山脉西进。若能进到新疆或蒙古就有希望，中央将派人接应，具体路线由你们自己酌定。
经过西路军工作委员会讨论，一致决定去新疆，并马上电复中央：坚决执行中央指示，向新疆前进。 3月23日早晨，李先念集合部队，向全体指战员传达了中央的指示和西路军工委会的决定。李先念、李卓然、程世才带着队伍，沿着野马河谷又向西继续前进。
这段时间，左支队由野牛沟向西北方向，沿八字墩山和黑河前进，又折向西行，到热水达坂，翻过托来山，从黑河谷地进入托来河谷地；向西行经过青海省海北州的托来牧场，再向西跨越五个山和乌兰大坂，然后折向西南行，由五个山垭口翻过托来南山，进入疏勒河谷地；之后沿疏勒河向西北方向行，经苏里、尕河，于4月15日到达考克赛。
4月16日，左支队从肃北县石包城乡的大龚岔口走出祁连山，到达肃北县石包城乡。4月20日凌晨，李先念等率领左支队离开石包城朝着通往安西的戈壁滩上前进，涉过寒澈骨骼的疏某只河激流后，终于从安西走出了祁连山。
4月20日，左支队走出祁连山时，收到了毛泽东、朱德的来电，要求他们速去星星峡。安西，又名瓜州，在玉门关外，位于河西走廊最西端。部队昼夜兼程，两天一夜行军约70公里，22日清晨，到达了安西县西南方的踏实乡蘑菇台。
在西进的路途中，西路军工作委员会就是否攻打安西城发生了争论。最后，工委同意了打安西的意见。晚上八九点钟，西路军工作委员会下达了攻打安西城的命令。但是此时安西的军情已经发生了变化，马步芳部命令部队向安西增援。
此时左支队也获得了敌人增兵的情报，但并不相信，没有引起重视和警觉，侥幸地认为敌人不可能获悉左支队的行踪和计划，更不会这么快就会增兵安西，决定仍按原计划于24日午夜攻城。在这种情况下，左支队成立以来损失最严重的一次军事行动就开始了。
安西县城面积不大，但城墙均系黄黏土筑成，又高又厚，易守难攻。24日夜半之际，第一梯队在安西东关刚一发起攻击，就招来了敌人猛烈的炮火。机关枪像暴风雨似地疯狂扫射，迫击炮弹一颗接一颗地落下来。在强大炮火掩护下，敌人冲出东关，猛烈反扑。
因为敌强我弱，虽然奋战了半夜，反复攻了几次，都未能打下安西城。面对战场态势，李先念等决定停止攻城，退出战斗，率领部队连夜向城西的王家营子转移。左支队进入了安西的王家营子后，敌人以少数兵力守城，出动2000余人从两侧迂回包围了王家营子。
左支队顽强抵抗，坚持到午夜，李先念下令突围。红军战士从西面豁口迅速突出，向西北方向疾进，渡过疏勒河冰桥，进入通往新疆的戈壁沙漠。此战，左支队伤亡了七八十人，红二六三团政委钟立彬牺牲。
红柳园是西进新疆的必经之路。左支队刚到红柳园，尾追的敌人骑兵又跟了上来，左支队就地在红柳园大路两侧的乱石山上进行抵抗。双方激战了三个多小时，天黑之后，李先念下达了突围命令。
左支队战士分路向敌人冲去，一部分人冲向甘新公路，沿着路两旁的电线杆子西进；另一部分人在李先念等率领下，跟着向导进入了茫茫戈壁沙漠，终于甩掉了追敌。红柳园一战，八十九师参谋长刘雄武、二六七团政委陈智才等200余名指战员长眠在戈壁滩上，担任掩护的百余人也被敌人俘虏。
红柳园突围中，左支队被敌人冲散，顽强的左支队指战员按照西路军工作委员会在突围前的部署，各自分头向星星峡方向前进。4月28日，左支队一支队参谋长饶子健等十余人开始走出戈壁，首先到达了甘肃、新疆交界的星星峡。
李先念、程世才等率领着左支队一支一百五六十人的部队，走的是另一条道路。他们拖着沉重的脚步，强忍着疲劳，一步一步地行走在戈壁滩上。走到第三天时，部队发现了一个水塘。喝过水后，大家的行动速度快了起来，不久便到了星星峡附近。
行进中，突然他们看见前面尘土飞扬中出现了一辆汽车，车上有人扯开一块大红布，来回摇晃着。大卡车很快来到跟前，红三十军八十九师副师长杨秀坤等从车上跳下来，与李先念等人紧紧拥抱。
此时是4月30日，到达星星峡的人员约有240余人。此后，在盛世才边防人员协助下，乘汽车从星星峡至安西一线收容了近百名突围时被打散的西路军指战员，后来零星又增加了一些，最后到达新疆的总人数为437人。