从3月13日起，胡宗南军13万人，分两路向陕北发起进攻。我军以三个团的兵力5000余人在富县、临真镇以北地区，采取运动防御抗击进攻之敌。这支部队依托既设阵地，交替掩护，节节抗击进攻之敌，并不断实施反击，经过六天激战，在予敌以重大杀伤，并完成掩护党政军领导机关转移和群众疏散的任务后，于3月19日主动撤出延安。
毛泽东对于西北战场的局势早有成竹在胸，一切指挥若定。
队"，3月16日，中央军委发布命令：边区各兵团及一切部自三月十七日起，统归彭德怀、习仲勋同志指挥"。
3月17日，周恩来写信给续范亭说"：倘以边区现有之力，能钳制与削弱胡之主力于此区，则对于争取全国胜利将帮助甚大。故现时边区正以全力进行此长期战争，并不望敌人退出也。"直到3月18日黄昏时分，胡宗南的枪炮声已清晰可闻，在警卫人员的再三催促下，毛泽东才带着微笑，最后离开延安。在撤离之前，他对保卫延安的部队指挥员说"：敌人占领延安决不是他们的胜利，而是搬起石头砸自己的脚。要向战士们讲清撤出延安的道理。""告诉大家，少则一年，多则两年，我们还要回延安来的。"临行之际，他又对彭德怀说："我们走后，你要检查一下群众纪律，把延安打扫得干干净净，迎接胡宗南进来，这叫有客不容怠慢。"胡宗南得着的真正是一座"干干净净"的延安城。而他的第一军军长董钊却向西安发出了一份极为"辉煌"的电报："我军经七昼夜之激战，第一旅终于3月19日晨占领延安，是役俘敌五万余，缴获武器弹药无数，正在清查中。"于是国民党军"上下欢腾"，热烈庆祝"陕西大捷"。
毛泽东决定留在陕北，与胡宗南军周旋。直接在第一线与胡宗南较量的是西北野战兵团司令员兼政委彭德怀。"谁能横刀立马，惟我彭大将军"，这是毛泽东对战场上的彭德怀的真实写照。
1939年初，彭德怀去重庆与蒋介石会谈后路过西安，为解决国民党反共磨擦问题，曾与胡宗南有过接触。当时，胡宗南年方30出头，颇负盛名。彭德怀回到前方，有人问他对胡宗南印象如何？彭德怀回答"：也是一语中的。
此人志大才疏。"这句评语胡宗南占领延安以后，在一连串的"胜利光环"之下，更加骄狂，断言我西北野战兵团"不堪一击"，已"仓惶北窜"，把主力集结于延安附近，急于寻我主力决战。
我军以小部兵力诱敌北上安塞，主力隐蔽集结在延安东北的青化砭、甘谷驿等地，待机歼敌。
3月21日，我西北野战军截获并破译了胡宗南发给三十一旅的电报。电报令三十一旅经川口渡延水，进至青化砭筑工据守，限24日到达。
青化砭位于延安东北50余里处，在一条40多里长南北走向的蟠龙川中。成榆公路沿大川而上，穿过青化砭。公路两侧为连绵起伏的山地，便于隐蔽的部队出击，是打伏击的理想战场。
24日清晨，野战军各旅进入伏击阵地。同日，胡宗南主力整编第一军五个旅被我军诱至安塞。敌三十一旅则于25日进入我青化砭伏击圈内，我军立即拦头、断尾、从两翼出击，仅经一个多小时激战，三十一旅直属队及九十二团2900余人全部被歼灭，旅长李纪云被俘。整个战斗打得非常快速，干脆利索，子弹消耗少，缴获多，当时被新华社称为"模范战例之一"。
青化砭战后，毛泽东于26日致电彭德怀称"：此战意义甚大，望对全体指战员传令嘉奖"，同电，毛泽东又提出"：一三五旅可能向青化砭方向寻找三十一旅，望准备打第二仗。"胡宗南在青化砭战后发现自己上当，红军主力仍在延安东北地区，于是立即率其主力转向延川、清涧地区前进。经过青化砭一仗，胡宗南也学乖了，部队开进时，集结几个旅为一路，数路并列，称为"滚筒"式战法，防止我军捕歼分散孤立之敌。从3月29日至4月3日，先后占我延川、清涧、瓦窑堡(即子长)，但连连扑空，不仅没有找到我军主力，反而使部队疲惫不堪，给养困难。
为了对付胡宗南的"滚筒"式战法，我西北野战军决定："分散三四个营兵力，以一连至两连为一股，派得力指挥员在敌前后左右四面袭扰，断敌交通，将敌疲困，使敌不能不分散部分守备交通，以创造打击分散与打援敌之机会。"机会终于来了。4月14日，敌一三五旅与我担任诱敌任务的小部队交手后，且战且进，最终落入我预设在羊马河附近的伏击圈。我军以4个旅的兵力围歼敌一三五旅，经8小时激战，全歼一三五旅4700余人。
至此，毛泽东满怀豪情地总结他在西北战场的兵法说："我之方针是继续过去办法，同敌在现地区再周旋一时期(一个月左右)，目的在使敌达到十分疲劳和十分缺粮之程度，然后寻机歼灭之。我军主力不急于北上打榆林，也不急于南下打敌后路。应向指战员和人民群众说明，我军此种办法是最后战胜敌人必经之路。如不使敌十分疲劳和完全饿饭，是不能最后获胜的。这种办法叫"蘑菇"战术，将敌磨得精疲力竭，然后消灭之。""蘑菇"战术的确功效不凡。胡宗南在陕北犹如没头苍蝇到处乱撞，一路茫然。经青化砭、羊马河两次打击后，愈发谨慎，行军不走大道平川，专走小路爬高山；不就房屋宿营，多露天宿营。复经一次次扑空，寻我主力不着，部队疲惫，士气沮丧，掉队、落伍、逃亡日渐增加。
对此一节，国民党的战史也说得明白"：战斗遂行中，我军因情报搜集无法深入匪区，影响于指挥及部队间之行动不小。"而共军"始终凭借其严密之情报封锁，灵活之小后方补给，以避实击虚，钻隙流窜，不行主力决战。尤以陕北原已人烟寥落，匪复利用其地方组织，将仅有之人与物等可资利用之力量，全部撤离。使我军行动之区，渺无人迹；行军作战，均发生极大之困难。"4月下旬，蒋介石以为中共中央及西北野战军主力准备东渡黄河，遂命令胡宗南部迅速沿成榆公路北进，令榆林的第二十二军南下，企图夹击歼灭西北我军于吴堡地区，或逼迫我军东渡黄河。
根据敌人动向，毛泽东于4月28日致电彭德怀指出："让敌北进绥德或东进清涧时，然后再打蟠龙等地之敌。"蟠龙位于延安东北90里，是国民党军在陕北的重要补给基地。打下蟠龙，就断绝了敌人的补给，无异于釜底抽薪。我军以三五九旅一部佯装主力，诱敌北上，一路遗弃军用物资迷惑敌人，以四个旅兵力秘密南下，直奔蟠龙。5月2日，我军向蟠龙守敌发起攻击，4日，攻占蟠龙外围制高点，当日黄昏，各攻击部队依托制高点直扑蟠龙镇，迅速解决战斗。这一仗全歼守敌6700余人，缴获大批武器、装备和给养。我军主力随即转至安塞休整。
毛泽东撤出延安仅仅40多天，就指挥部队三战三捷，打掉了胡宗南1.4万多人，逼得胡宗南在陕北"武装游行"、人困马乏、进退维谷，而蒋介石三个月解决西北问题的计划也不得不宣告破产。
毛泽东坚持留在陕北，是许多人没有想到的。事实证明，帅旗高举在陕北，不仅牢牢地吸引住了胡宗南这支敌人的战略预备队，减轻了其他战场的压力，有力地支援了全国的解放战争，而且对鼓舞各解放区军民的斗争，粉碎国民党反动派的进攻，起了重大的作用。
毛泽东说"：我党中央和人民解放军总部必须继续留在陕甘宁边区。此区地形险要，群众条件好，回旋地区大，安全方面完全有保障。"在这场"蘑菇"战中，毛泽东充分表现了他临危不惧、大智大勇的英雄气概。
胡宗南占了延安城后，对我中央首脑机关四处侦察，八方追击。毛泽东带领着仅有四个连的中央纵队与敌人周旋。有时与敌人相距仅几华里，但总是巧妙地避开敌人锋芒，一次次化险为夷。据当时担任卫士的李银桥回忆，8月的一天，毛泽东率中央机关来到了一个坐落在山坡上的村子---白龙庙。他坐在一块青石板上，遥望东方的黄河，面对敌人的追兵，忽然唱了一段《空城计》。当晚，山下国民党几万追兵安营扎寨，篝火望不到头，毛泽东却在山上安安稳稳地睡了一觉。
就这样，毛泽东在转战陕北的日子里从容地指挥着全国的解放战争。在他的身上闪现着"蘑菇"战术克敌制胜的精神秘诀。
1947年7月，毛泽东决定，西北野战军于8月上旬进攻榆林守敌，调动胡宗南集团主力北上，以配合陈谢集团即将举行的豫西作战。
8月20日，我军在榆林以南的沙家店地区一战歼灭了胡宗南集团三大主力之一的整编第三十六师师部及两个旅，敌6000余人，扭转了西北战场的基本局势。
9月至10月，我西北野战军先后攻克白水、石堡(今黄龙)、韩城、宜川等城镇，歼敌整编第九十师一部。
10月11日，攻克清涧，该城位于延安、绥德之间九里山南，扼成榆公路要冲。此役全歼守敌，俘敌整编第七十六师中将师长廖昂。
1948年2月，我西北野战军奉命转入外线作战。23日发起宜川战役，歼敌近3万人，敌整编第二十九军中将军长刘戡和整编第九十师中将师长严明自戕身死。
4月，在西府、陇东战役中，西北野战军又歼敌2.1万人。
4月21日，我军收复延安。
在一年的陕北之战中，胡宗南损兵折将10万余人，输掉了老本，最后不得不从延安撤走。此时，毛泽东撤出延安时的预言犹在耳边"：的。"少则一年，多则两年，我们还要回延安来七、首战必胜关门打狗1948年秋，解放战争进入第三个年头。由于中国人民解放军在政治上、军事上的一系列胜利，战争形势发生了更加有利于我的新变化。
人民解放军已增加到280多万人，经过新式整军运动和战争锻炼，政治觉悟和攻坚能力大大提高。解放区的土改基本完成后，兵源丰富，后方巩固。
相反，国民党军队已由内战爆发时的430万人减少到365万，其中用于第一线的只有170余万人。他们已被迫由"全面防御"转为"重点防御"，分别被孤立在西北、中原、华东、华北和东北五个战场上的少数城市。国统区的政治经济危机日益严重，国民党政权已经摇摇欲坠。
当时，国民党的所谓重点防御是：以精锐兵团聚集在一起，使我们吃不掉、啃不烂，增加机动部队，扩充二线兵力。实际上，它的五个集团被孤立地困在东线和南线的几个地方：其一，东北战场为卫立煌集团，共48万余人，分布在长春、沈阳、锦州三个孤立地区；其二，华北战场为傅作义集团，共60余万人，分布在平绥线上的归绥、张家口及北宁线上的北平、天津、唐山、山海关等要点；其三，华东战场为刘峙集团，共60余万人，集中于以徐州为中心的陇海线、津浦线上；其四，中原战场为白崇禧集团，约75万人，分布于平汉线南段及以汉口为中心的地区；其五，西北战场为胡宗南集团，约30万人，困守于以西安为中心的关中一隅。
除上述五个战场外，敌人后方的军队仅有36个旅约23万人。这样，实际上国民党已无完整的战线了。这种形势表明，人民解放军与国民党军实施战略决战的时机已经成熟了。毛泽东及时抓住这一大好时机。
1948年7月14日，毛泽东指示华东野战军准备攻取济南，相机歼灭部分援敌。
济南是华东战场的战略要地，攻占了济南就腰斩了津浦路，切断了蒋军华北、华东两大战略集团的陆上联系，而我华北、华东两大解放区就可以连成一片，有利于我在华北、华东、东北各个战场歼灭敌人。
为加强济南守备力量，蒋介石急忙调兵遣将空运济南，并拟定了一个27万人的"会战计划"，即在济南遭到攻击时，以第二绥靖区王耀武部10万余人坚守济南，消耗疲惫我军，以第二、第七、第十三兵团主力约17万人由徐州北援，企图在兖州、济宁间击破我华东野战军主力。
9月16日，华东野战军从东西两面向济南守军发起攻击，经过8天8夜的英勇奋战，全歼济南守敌10余万人，在徐州之敌尚未来得及北援的情况下，就胜利结束了济南战役。
9月29日，中共中央在致华东野战军的贺电中说，济南战役"是两年多革命战争发展中给予敌人的最严重的打击之一"。这一仗显示了人民解放军进行大规模攻坚战的能力，拉开了国共两军战略决战的序幕。
经过一个时期的深思熟虑，毛泽东决定把战略决战的首要方向指向东北，原因在于：第一，东北战场形势对我特别有利。经过1947年冬季攻势，至1948年3月，东北战场上敌我力量对比发生了根本变化。林彪、罗荣桓指挥的东北人民解放军连同地方部队共有70余万人，而国民党只有正规军卫立煌集团48万余人，非正规军7万人，共计55万人，分别困守在长春、沈阳和锦州三个孤立的点上。与敌人相比，我们兵力优势，装备也较好，而且已经拥有东北80%以上土地的解放区。在此情形下，国民党守军士气低落，处境艰难，就连国民党的国防部也不得不承认，经过我军迭次攻势，东北"军心战力均未恢复常态，将士亦多无斗志"。因此，决战首先选择在东北，可以把初战胜利建筑在稳妥可靠的基础上。
第二，卫立煌集团是国民党军的主要战略集团之一。1948年春，蒋介石曾考虑保存这支部队，放弃沈阳，将主力撤至锦州，进而伺机转用于华北、华中战场；但又顾虑这样做会在政治上、军事上造成严重后果，同时，留下卫立煌，也能在战略上牵制东北人民解放军，使之不能入关作战。因此，或撤或守，举棋不定。而卫立煌则极力主张固守沈阳，伺机接应长春守军。后来，蒋介石终于采纳了固守东北的方案。6月，他在给锦州范汉杰的手令中写道，东北的战略要求在于固守目前态势，使不再失一城一兵，即有利于关内作战。
毛泽东则根据敌情分析认为，如果解放军把战略决战的方向首先指向华北战场，则会受到傅作义、卫立煌两大集团的夹击而陷于被动；如果把战略决战的方向首先指向华东战场，则会使东北敌人迅速撤退，从而实现了他们的战略收缩企图。因此，毛泽东于1948年2月7日即致电东北野战军首长指出"：对我军战略利益来说，是以封闭蒋军在东北加以各个歼灭为有利。"如何"封闭蒋军在东北"呢？毛泽东又将东北决战的首要方向指向了锦州。其理由是：从局部看，长春孤敌，为解放军久困，是东北战场敌人的弱点，消灭该敌可以解除解放军后顾之忧，而蒋介石却企图以长春来牵制解放军，掩护沈阳、锦州敌军，同时进行撤退准备。如果人民解放军把作战方向指向长春，沈阳、锦州之敌会迅速吓跑。锦州是北宁线上的战略要地，是东北和华北敌军赖以联络的枢纽，只有攻打锦州，才能调动敌人，迫敌决战，形成"关门打狗"之势，进而全歼东北敌军。