受中央委派，李維漢、賈拓夫帶一個連的先遣隊南下，到赤安縣永寧山的時候，通過陝甘邊特委的慕生桂派人送信，約陝甘邊特委書記到甘泉下寺灣集中。
這時候，陝甘晉省委副書記郭洪濤由瓦窯堡到了紅十五軍團司令部駐地富縣佐道鋪，就「肅反」問題與紅十五軍團的軍團長徐海東、政委程子華交換意見。同時也得到中央紅軍抵達吳起鎮的確切消息，幾人商定由程子華、郭洪濤前去迎接，並布置了為中央紅軍籌集給養的事宜，派人給瓦窯堡省委、軍委送信通報情況。
李維漢、賈拓夫等人在下寺灣遇到了郭洪濤、程子華，詳細了解陝甘邊和陝北根據地的具體情況，重點詢問正在發生的「肅反」。當即電告中央，及時叫停「肅反」，並展開深入的調查了解。
11月2日早晨，黨中央領導和紅軍將士離開保安城，沿周河川而下，不料開始下雪。衣衫襤褸的紅軍戰士在風雪中行軍，讓他們倍感溫暖的是沿途村莊都設有接待站，老百姓早已燒好了開水、路邊簡易的鍋灶上熬好了稀飯，旁邊的柳條筐和笸籮里放著蕎面饃饃、黃米饃饃，供中央紅軍食用。但是這支隊伍只喝水，不吃飯，連聲感謝老百姓，當天傍晚到達了陝甘邊特委駐地下寺灣。
在下寺灣，歡迎中央紅軍的人群已經等待好久了。
陝甘邊蘇維埃政府專門組織附近群眾和列寧小學師生，在大路兩邊排成兩行，手舉紅色小旗，夾道歡迎中央紅軍和直屬機關。張聞天、毛澤東、周恩來走在隊伍的最前面。不時向歡呼的人群招手致意。這支風雪中到來的紅軍隊伍，好多人還赤腳穿著麻鞋，雙腳凍得紅腫潰爛。衣服形形色色，有的穿著破爛的灰黑色軍裝，有的穿著繳獲國民黨的軍服，許多人依然穿著半截褲。
下寺灣是洛河川上的一個鎮子，窯屋仄仄斜斜，錯落在台地上，自然形成了一條小街道。街道兩旁有雜貨鋪、小飯館、騾馬店。鎮子西頭有座老爺廟，廟前有一塊大廣場，廣場南邊有一個戲樓。
黨中央直屬機關人員和紅軍分散開來，住在下寺灣和附近的村莊里。張聞天、毛澤東、周恩來住在鎮中心白雲德家，毛澤東一到住處就派人去找下寺灣鄉的鄉長，繼續了解劉志丹和當地紅軍的情況。鄉長田有福正忙著為紅軍安排住處，聽說中央領導要見他，又高興又擔心。到了白雲德家裡，毛澤東很熱情地和田有福握手讓座，用他的湖南話問田鄉長：「這方圓有多少惡霸、土豪、劣紳？」田有福拘謹地說：「沒有多少。」毛澤東問：「劉志丹在這裡損害老百姓沒有？」田鄉長回答說：「他破壞了幾個寨子，也沒別的。」當毛澤東問到紅二十五軍的情況時，田有福緊張起來，想到活埋陝甘邊同志的情景，害怕說真話遭不測，只回答了四個字：「平平常常。」就不願意再多說話了。
當天夜裡，張聞天、博古、毛澤東、周恩來一起與紅十五軍團政委程子華、西北軍委主席聶洪鈞、陝甘晉省委副書記郭洪濤會面，談到陝北肅反問題時，程子華說：「不能說肅反全弄錯了，一定有問題，不會全沒有。」
第二天上午，陝甘邊黨政機關在戲樓前召開軍民大會。會議由陝甘邊特委書記李景林主持，他念過熱情洋溢的歡迎詞後，鼓掌請中央領導講話。毛澤東站起來，講道：「同志們，今天我們開個軍民大會，我們是從江西來的工農紅軍，我們是打富濟貧的革命隊伍。……現在，還有兩個大土豪欺負我們，要打倒。一個是國內的蔣介石，壓迫四億五千萬人民，把蔣介石打倒，老百姓才能翻身；一個是國際大土豪日本帝國主義，欺負我們民族，把日本帝國主義打倒，我們中華民族才能解放。……我們要和陝北軍民團結起來，多打幾個勝仗，報答你們和廣大群眾對我們的熱烈歡迎。」
之後，彭德懷雙手叉腰，也講了話，他用洪亮的聲音說： 「長征以來，我們做夢也想找到一個落腳點，現在總算有了一個落腳點了。我們開始把傷兵安置在後方，一直苦惱我們的這個問題解決了。我們在吳起鎮打了一仗，打垮了敵騎，讓它暫時不敢來侵犯。這算是我們送給陝北人民的見面禮。我們回到家，就要和陝北紅軍會師了。蔣介石反動集團當然不會善罷甘休，糾集了10多萬兵力，氣勢洶洶地向根據地撲來，企圖趁我立足未穩之時，將我們趕進沙漠、趕進黃河。我們要會合英勇的紅二十六、二十七軍和先期到達的紅二十五軍，粉碎敵人的第三次『圍剿』。
兩位中央紅軍領導的講話，贏得了長久的掌聲。
也就在這一天，張聞天主持召開了中央政治局會議，決定成立中國工農紅軍西北革命軍事委員會，毛澤東任主席，周恩來、彭德懷為副主席，毛澤東、周恩來、彭德懷、王稼祥、林彪、聶洪鈞、徐海東、程子華、郭洪濤等為軍事委員會委員。新組成的西北革命軍事委員會發布命令，宣布恢複中央紅軍第一方面軍番號。
也是這一天，張聞天主持了中央政治局常委會議，專門聽取了陝甘晉省委副書記郭洪濤和西北軍事委員會主席聶洪鈞的工作彙報。毛澤東叮囑說：「殺頭不能像割韭菜那樣，韭菜割了還可以長起來，人頭落地就長不攏了。如果我們殺錯了人，殺了革命的同志，那就是犯罪的行為。大家要切記這一點，要慎重處理。」
張聞天立即派王首道、劉向三、賈拓夫先去瓦窯堡，接管陝甘晉省委保衛局，控制事態，避免進一步惡化。隨即組成一個「常務委員會」（通稱五人小組），董必武為主任，還有李維漢、王首道、張雲逸、郭洪濤，在博古指導下負責審查錯誤肅反事件。
11月4日，中央分兩路出發了。張聞天帶中央機關去了陝甘晉省委駐地瓦窯堡；毛澤東帶紅軍總部機關和作戰部隊到富縣和十五軍團會合。
王首道等人一到達瓦窯堡，就接管了西北保衛局工作。認真審閱了「肅反」卷宗，並深入幹部、群眾中進行周密的調查研究，事實證明劉志丹是久經考驗、屢建功勛的共產黨員和優秀的紅軍領導幹部，對黨衷心耿耿，為革命出生入死，絕不是什麼「右派」、「反革命」。發現其中所列舉志丹的「罪狀」都是不能成立的。所謂劉志丹執行「富農路線」，是指他在土改中對地主不搞肉體消滅，給富農以生活出路；所謂「梢山主義」，是指他堅持農村割據，開展游擊戰爭，不攻打大城市；所謂「投降主義」，是指他在統戰工作中團結國民黨中的愛國人士等等。顯然，這些「罪狀」只能證明劉志丹等同志堅持了正確路線。
毛澤東同周恩來、彭德懷在前線打仗期間，還致電張聞天、博古，請他們詳細考慮陝北蘇區肅反中的問題，指出：「錯捕有一批人，定系事實。」
王首道他們又了解到，劉志丹同志和群眾的關係非常密切，不管鬥爭多麼艱苦，總是教育幹部和戰士不要拿群眾一針一線，在群眾中有很高的威望，人們親切地稱他「老劉」。正因為魚水般的軍民關係，陝北根據地才能在艱難困苦中建立和鞏固下來。一個深受廣大人民群眾擁護和愛戴的群眾領袖，義怎能是一個「右派」和「反革命」呢？
經過分析，王首道越來越對陝北錯誤「肅反」生氣，質問負責保衛局工作的戴季英：如果劉志丹他們這批幹部都是反革命，那麼這塊革命根據地是怎樣建立和發展起來的？這裡的對敵鬥爭是怎樣堅持下來的？這裡的蘇維埃政權又怎能建立和鞏固下來呢？對於這些問題，戴季英瞠目結舌，無言以對。
為了進一步查實，王首道他們還到監獄中提問了幾個所謂的「犯人」，亮明他們的身份是中央紅軍和黨中央派來調查陝北肅反的。這時，所謂的「犯人」就敢講真話了。經過再三審查，除極少數事實是壞人故意捏造，蓄謀迫害以外，其餘都是逼供信所造成的結果。
「左」傾教條主義者強加在劉志丹等同志頭上的一系列「罪狀」，也完全是一些誣衊不實之詞。還造成了200多名紅二十六軍幹部和陝甘邊地方幹部被錯誤殺害，西北紅軍隊伍中出現了憤怒情緒。「左」傾教條主義者的倒行逆施，使親者痛、仇者快。一些地方的地主、富農、反革命分子乘機武裝反攻，接連顛覆紅色政權，根據地出現了空前嚴重的危機。
張秀山（曾擔任陝甘邊特委書記，新中國成立後曾擔任國家農業委員會副主任）住他的回憶錄《我的八十年》里就陝北肅反回憶說：
紅軍營長於震西被抓後，被肅反的人用匕首一刀一刀地扎，逼他承認自己是反革命。于震西直到死，也沒有低頭，沒有誣陷自己的戰友張秀山（右一）和他的戰友和同志。義勇軍首領郭寶珊同志被審訊時，反問他們「劉志丹是什麼派？」審訊者說：「劉志丹是右派！」郭寶珊堅定地告訴他們：「劉志丹是右派！我也是右派！」
有的同志被殺掉，有的被活埋，倖存者被摧殘得難以言表。中央後來查證，肅反中，他們已殺害了200名以上的西北黨政軍幹部。壁上紅旗飄落照「左」傾路線執行者倒行逆施，引起群眾的疑慮和恐慌，根據地人人自危，軍心渙散；地主、富農乘機挑撥煽動，以致保安、安塞、定邊