7月10日，扶郿战役打响。第19兵团为迷惑敌人，掩护主力运动，于10日进入西安西北的乾县、礼泉以北高地修筑工事，以一部逼近“二马”所部，形成将对“二马”部队开展进攻之势，使其不敢轻举妄动。卫戍西安的第61军向西安南的子午镇地区之敌发起进攻作战，使胡宗南无法判明第一野战军总的作战意图。野战军主力部队于11日拂晓开始进攻，像一把巨大的铁钳，挟渭河两岸插向扶郿地区。
第2兵团由集结地区越漆水河绕道西进，向敌侧后迂回。担任穿插作战任务的第4军，隐蔽急进，一昼夜前进140多里，于12日拂晓占领罗局镇与郿县车站，截断敌军西逃退路。彭德怀得知4军行动迅速，出色地完成预定计划后，十分高兴，当即发电嘉勉，并电令全军迅速合围，歼灭敌人。
第一野战军以雷霆万钧之势向敌发动攻击，使胡宗南集团猝不及防。
战役发展异常顺利、迅速，只一天多时间已从东、北、西三面将胡部之第18兵团部及第65、第38军，以及西北军政长官公署的第119军等部包围于扶风、郿县地区。
12日，胡部第65、第38军集全力向罗局镇突围，企图撤向宝鸡。坚守罗局镇是第一野战军歼灭胡宗南主力的决定性一环，而对胡宗南部来说能否夺取罗局镇是其生死存亡的关键。一场激烈的战斗在罗局镇地区展开。胡军轮番冲击10余次，企图突围。第一野战军第2兵团第4军在罗局镇展开了顽强的阻击战。指战员在“寸土不失”、“堵住敌人就是胜利”的口号鼓舞下，与敌军反复拼搏，阵地屹立不动。
与此同时，第一野战军第2兵团的第3、第6军向罗局地区之敌右侧背进攻，第18兵团附第7军由东向西进攻，逐渐紧缩包围圈。在第2兵团和18兵团前后夹击下，到12日中午，敌3个军大部被压缩于午井以西、高王寺以南、罗局镇以东之渭河河滩上。下午3时，野战军发起总攻，8时左右，胡宗南部除一部南渡渭河逃命，大部被歼。
第1兵团在全歼敌90军24师等部后，攻占郿县以西地区，将泅渡渭河的8000多敌人全部俘获。12日午夜，第2和第18兵团在罗局、午井地区胜利会师。接着各兵团乘胜西进，至14日先后占领蔡家坡、岐山、凤翔、宝鸡和益门镇等地。