徐向前歷盡艱辛返回延安——陳昌浩走了彎路——孫玉清不屈就義——「補充團」的非人折磨——紅軍女戰士的悲慘遭遇——中央積極營救——西路軍余部向新疆前進——陳雲在星星峽迎接西路軍
1937年3月16日夜晚，徐向前和陳昌浩在一個警衛排護送下，悄然離開西路軍，向著陝北方向走去。為了躲避馬家軍騎兵，他們晝伏夜行。走出祁連山時，徐向前命令警衛參謀陳明義、肖永銀帶警衛排就地打游擊，大家分散行動。陳、肖等人只好服從命令，徐、陳只留一個保衛幹部同行，化裝前進。到了西洞堡，他們停下休息，叫保衛幹部去找水喝。天快亮了找水的人也沒回來。徐向前估計他出了問題，便拉上陳昌浩趕緊走。第二天他們到了大馬營投宿，找到一位在當地行醫的湖北人家。陳昌浩遇見老鄉，十分高興。這個老鄉招待他們吃了一頓飽飯，第二天早上徐向前催陳昌浩上路，陳說太累，休息幾天再走。徐向前想：你有老鄉掩護，住幾天沒關係。我的口音不對，在這裡有危險。於是徵得陳的同意，徐向前一個人先走了。
為了避開馬家軍的搜捕，徐向前在路上盡量不與任何人接觸。曉行夜宿，匆匆趕路。他身穿破爛的羊皮襖，又黑又瘦，好像戈壁灘上的羊倌。餓了找老百姓家討口飯吃。在永昌至涼州的路上，他遇見了特務營的曹營長，跟他一道走。過了黃河，走出了馬家軍的地盤，徐向前的心才略微輕鬆一些。到了打拉池，徐向前拿一枚金戒指換了棉袍和衣服，與曹營長翻過六盤山到了平涼城，他們打聽到紅軍離這裡很近，立刻就朝北山方向趕去。在一個叫小屯的地方，徐向前見到了正在執行任務的4軍參謀長耿飈，悲喜交集的心情，用語言是難以表達的。第二天，徐向前被護送到鎮原的援西軍總部，見到了劉伯承。這是4月30日。經過一個半月顛沛流離的日子，徐向前終於回到了家。幾天後，毛澤東、張聞天、朱德致電慰問：「向前同志，慶祝你脫險歸來，並相信你一定能夠在中央領導下再接再厲地為革命奮鬥到底，盼病體痊癒後即來中央。」
徐向前的回歸，算是西路軍中比較順利的。根據徐向前的彙報，毛澤東指示葉劍英派人到涼州尋找陳昌浩，但沒有找到。原來他在湖北老鄉家病了一場，養好病之後，也許是敗軍之將無顏見江東父老，他沒有回延安，而是長途跋涉回了鄂豫皖老區，想在那邊重整旗鼓，再拉起一支紅軍隊伍來。但當地的形勢也不好，陳昌浩才回了延安。他到延安時已是1937年的10月，正值延安批判張國燾路線的高潮。陳昌浩受到中央的嚴格審查，後來又被送到蘇聯學習，這位曾在紅軍中擔任高級領導職務的人物，從此退出了歷史舞台。
徐陳走後，剩下的1000多西路軍幹部戰士只好自行安排。根據石窩會議決定，西路軍副總指揮兼9軍軍長王樹聲和參謀長李聚奎、5軍軍長孫玉清帶9軍殘部400餘人走一路。西路軍工作委員會負責人李卓然、李特、黃超、曾傳六等和總部機關幹部隨紅30軍政委李先念、軍長程世才以及30軍剩下的1300人走一路。
王樹聲帶著9軍剩下的騎兵一起走，由於連日疲勞過度，騎在馬上的人都睡著了。等到醒來，部隊都跑散了。只剩下王樹聲和杜義德等20人翻山越嶺鑽山溝，走到第三天，原以為擺脫了敵人，沒想到敵人順著馬蹄印又追上來。王樹聲命令幾個同志掩護，阻擊敵人。結果王樹聲一行脫險了，而掩護的幾個人再也沒回來。
王樹聲他們向西走了幾天，又見到了9軍軍長孫玉清。分開行動那天，孫玉清、李聚奎帶著一架電台和幾個工作人員向敵人後方插，想用電波吸引敵人主力，好讓大部隊突圍。他們進 入山裡躲起來，想等馬家軍退走再出來。在向東南行軍時，電台人員掉了隊，遇見馬家軍搜山，隊長劉俊英，機務員劉玉庭、黃良誠、曾慶良都被俘。孫玉清等也沒能走出去，還在山裡轉來轉去。恰在這時遇見王樹聲等。他們一起沿著山溝行進，算算在山裡轉了十幾天，搜山的馬家軍也該走了。他們決定宿營休息。誰知突然又遇見了一小股敵人，在混戰中，王樹聲和孫玉清等傷員又走散了。王樹聲覺得在山裡轉沒有出路，決定出山向北走，擺脫敵人。在出山的路上他們遇見了一個漢族牧羊人，這是一個同情紅軍的老百姓。他給王樹聲等找了一個隱蔽的山洞住下，還講了山口的情況和安全的路線。在這個好人幫助下，王樹聲等終於走出了祁連山。
1937年的端午那天，他們走到了平原地區。這時，跟隨王樹聲、杜義德的只剩8個人。王樹聲說：我們已經度過了最艱難的時期，現在可以放開步子往回走了。經歷了三個多月的流浪生活，他們仍然堅持向東走。因為不認路，王樹聲等一直走到了騰格里沙漠邊上，又遭遇敵人。在撤退中與身邊幾個同志跑散了，只剩下王樹聲孤身一人。他又餓又渴，昏倒在沙漠里。幸虧當地一個做小生意的老人發現了他，給他水和乾糧，把他從死亡邊緣挽救過來，又帶他到同心城渡口送他過了黃河。當王樹聲孤身一人回到延安時，已經是1937年8月了。
孫玉清因為帶著傷，走不動，與王樹聲失散後不久，即被搜山的馬家軍俘獲。他被押送到酒泉的馬家軍298旅駐地，旅長馬步康問：「你當什麼官？」孫答：「沒有當官。」於是馬步康就把他與一群被俘的紅軍戰士關在一起。但不幸的是，孫玉清不久被敵人查出了身份。馬步康聽說紅軍的軍長落到他手裡，大喜過望。遵照馬步芳的指示，將孫玉清押往西寧。
5月中旬，孫玉清被押解到西寧。馬步芳在省政府會見了他。據當年在場的國民黨《青海日報》社記者陳秉淵回憶，馬步芳設宴企圖誘降孫玉清。他問孫：「你是孫軍長？年紀輕，有多大？」
孫答：「二十八歲。」
馬問：「你為什麼參加紅軍？哪時當軍長？」
孫答：「我是十九歲那年在湖南參加，自小勞動，家很窮。參加紅軍後在湖南、雲南一帶作戰，逐級提升上來的。」
問：「你怎麼為我們俘虜過來了？」
答：「彈盡援絕，身陷絕境。」
問：「有了子彈，你還要干？」
答：「是的，紅軍上戰場離不開槍，干是紅軍的軍紀。」
這時，在座的師長馬忠義插話：「倪家營子我們損失慘重，三流溝、梨園堡的戰鬥，傷亡都很大。就是活捉他時，也傷亡了兩個多排。」
孫玉清悲憤地說：「我軍強渡黃河，進行西征，不幸就走上了一條絕路。糧彈都缺，補給中斷，沒有後方，地理又生疏。戰略上錯誤，戰術上就起不到大的作用。被俘是很不幸，愧對已犧牲的戰友們。」
馬步芳問：「你是軍長，我也是軍長。今天你被俘，還有什麼話可說？」
孫答：「我乾的是正義的革命事業，既被俘，有話說不盡，自有後繼人。」他拒絕與馬步芳等同桌共飲，馬步芳只好叫人把他帶走。向蔣介石請示處理辦法。蔣介石回電是：「按危害民國罪，處以極刑。」不久，孫玉清就被秘密殺害了。
西路軍20000多將士，被馬家軍俘虜的約有6000人。他們有在歷次戰鬥中負傷後掉隊和被就地安置的，有在祁連山中分散活動時被搜山的敵人捉住的，還有在返回陝北途中在甘州、涼州一帶被馬家軍截獲的。一旦被俘，等待他們的是非人的折磨和無盡的苦難。據解放後一份調查材料說：這些被俘的西路軍戰士押解到西寧後，分別關在西寧周圍的軍馬處、東校場、樂家灣等幾個地方。馬步芳對這些紅軍一是屠殺，二是強迫做苦工，三是「感化」，讓這些紅軍為他所用。
馬步芳將25歲以下的3000多名紅軍戰士編入自己的部隊，稱為「補充團」，共四個營。主要任務是從事重體力勞動，為馬步芳修橋開路，伐木蓋房，開礦開荒從事生產。他們先後開通了民和至西寧的公路，修建了湟水大橋，修築了張掖機場，在循化、化隆開墾了大片荒田。還有的被分到馬步芳的義源工廠，為馬家軍生產軍需用品。還有的被分到煤礦挖煤。
「補充團」軍官都由馬家軍擔任，是一幫折磨人的惡魔。他們對紅軍戰士進行強迫勞動和各種摧殘。在修公路時，每天勞動長達十幾小時，動作稍慢，軍官就是一頓毒打。雨天不能施工，還要去搬石頭，不準休息。在修張掖至西寧的公路時，要越過海拔3700米的山樑。嚴寒的氣候凍傷了許多紅軍，但軍官不肯為他們治病和改善一點生活條件，而是毫無人性地砍掉紅軍凍傷的腳指頭。這些紅軍在青海做苦工受的折磨，是常人難以想像的，不知有多少人在苦難中含恨死去。就連馬步芳自己也不否認這些事實，他對部下訓話時說：「大家在任何戰鬥中，如不為團體拚命到底，一旦被人所俘，將來難免不受今天補充團這樣的待遇。」1938年，國民黨當局向青海徵兵，馬步芳將「補充團」2400人代替本地人送到蘭州，編入第八戰區。這些紅軍戰士才脫離了馬步芳的魔爪。到西安後，胡宗南聽說這些壯丁是紅軍西路軍人員，害怕不想