敌人企图策划决战，对彭德怀来说，正是求之不得的歼敌良机，他当机立断，决心发起陇东战役，歼灭二马主力于平凉、泾川地区。
7月23日，中央军委毛泽东复电彭德怀，认为进行陇东战役十分必要，甚好。
随即，彭德怀对陇东战役作出了部署：
（1）以第18兵团（欠第62军）牵制胡匪，采取积极防御姿态，向敌活动，使敌误以为我有进攻秦岭之企图，我集中3个兵团及第62军进攻平凉。
（2）以第19兵团及陇东地方部队为右翼，沿西兰公路及其两侧首先歼灭泾川之敌，然后协同左翼围歼平凉、安口窑、华亭之敌。
（3）以第1、第2兵团为左翼，第2兵团并指挥第62军沿沂阳、陇县大道进攻，第1兵团在其左侧，商路平行北上，先取陇县，直插平凉以西，断敌退路，并准备打击由兰州、固原方向可能增援之敌，配合第19兵团共同完成歼灭二马之任务。
一野第19兵团于7月21日、第1兵团于23日、第2兵团于24日先后由乾县、凤翔、宝鸡等地出发。青、宁二马节节后退。24日，第19兵团收复之县，25日占灵台，26日克长武，27日占泾川、正宁、宁县。左翼第1、第2兵团于25日占陇县。此时宁马已向平凉以西撤退，青马除骑兵第14旅在固关掩护外，主力也撤至静宁地区。根据这一情况，彭德怀判定敌已放弃在平凉决战的计划，于是，对作战计划也迅速进行了修正。