7月10日，扶郿戰役打響。第19兵團為迷惑敵人，掩護主力運動，於10日進入西安西北的乾縣、禮泉以北高地修築工事，以一部逼近「二馬」所部，形成將對「二馬」部隊開展進攻之勢，使其不敢輕舉妄動。衛戍西安的第61軍向西安南的子午鎮地區之敵發起進攻作戰，使胡宗南無法判明第一野戰軍總的作戰意圖。野戰軍主力部隊於11日拂曉開始進攻，像一把巨大的鐵鉗，挾渭河兩岸插向扶郿地區。
第2兵團由集結地區越漆水河繞道西進，向敵側後迂迴。擔任穿插作戰任務的第4軍，隱蔽急進，一晝夜前進140多里，於12日拂曉佔領羅局鎮與郿縣車站，截斷敵軍西逃退路。彭德懷得知4軍行動迅速，出色地完成預定計畫後，十分高興，當即發電嘉勉，並電令全軍迅速合圍，殲滅敵人。
第一野戰軍以雷霆萬鈞之勢向敵發動攻擊，使胡宗南集團猝不及防。
戰役發展異常順利、迅速，只一天多時間已從東、北、西三面將胡部之第18兵團部及第65、第38軍，以及西北軍政長官公署的第119軍等部包圍於扶風、郿縣地區。
12日，胡部第65、第38軍集全力向羅局鎮突圍，企圖撤向寶雞。堅守羅局鎮是第一野戰軍殲滅胡宗南主力的決定性一環，而對胡宗南部來說能否奪取羅局鎮是其生死存亡的關鍵。一場激烈的戰鬥在羅局鎮地區展開。胡軍輪番衝擊10餘次，企圖突圍。第一野戰軍第2兵團第4軍在羅局鎮展開了頑強的阻擊戰。指戰員在「寸土不失」、「堵住敵人就是勝利」的口號鼓舞下，與敵軍反覆拼搏，陣地屹立不動。
與此同時，第一野戰軍第2兵團的第3、第6軍向羅局地區之敵右側背進攻，第18兵團附第7軍由東向西進攻，逐漸緊縮包圍圈。在第2兵團和18兵團前後夾擊下，到12日中午，敵3個軍大部被壓縮於午井以西、高王寺以南、羅局鎮以東之渭河河灘上。下午3時，野戰軍發起總攻，8時左右，胡宗南部除一部南渡渭河逃命，大部被殲。
第1兵團在全殲敵90軍24師等部後，攻佔郿縣以西地區，將泅渡渭河的8000多敵人全部俘獲。12日午夜，第2和第18兵團在羅局、午井地區勝利會師。接著各兵團乘勝西進，至14日先後佔領蔡家坡、岐山、鳳翔、寶雞和益門鎮等地。