陕甘游击队成立后，总指挥部根据中共陕西省委的指示，按照以陕西渭北为重点的预定方针，南下陕西境内开展游击战争，执行创建革命根据地的任务。3月中旬，陕甘游击队在陕西渭北转战月余后，回师陇东。
此时的陇东，因军阀混战而遭到空前的浩劫。陈珪璋在兰州被陕西军阀孙蔚如部杀死后，其陇东的残部变本加厉地向各地索粮派款，仅驻扎在正宁的残部百余人，就向四乡百姓索要款项达10万多元。陇东人民自发地组织起来，进行抗粮抗款的斗争。正宁南塬一带的农民组织起了多支“民团”抗粮抗捐。国民党正宁县政府在多次催粮失败后，扬言要“血洗南塬”。
正在危急的关头，陕甘游击队的到来使人民有了主心骨，贫苦农民即派人去与陕甘游击队取得联系。谢子长见陇东出现高涨的革命形势，遂改变原定出击陕西旬邑的计划，决定留在陇东，就地发动和组织农民攻打正宁山河城，开辟革命根据地。3月19日，陕甘游击队同寺村塬一带农民“民团”及群众，分兵两路向山河城进攻，但因向导迷路，错失战机，第一次攻打山河城战斗失利。
3月19日晚，陕甘游击队撤退到正宁县西坡，队委会经过周密研究，制定了下一步的行动计划：陕甘游击队开赴正宁南塬一带开展游击战争，打击土豪劣绅；将自发组织的农民“民团”改编为赤卫军，以配合红军的武装斗争；立即实现陕甘游击队的纲领；发动和组织群众，准备再次攻打山河城，拔除敌人的据点；在正宁南塬一带成立革命委员会，创建陕甘边红色政权，开辟革命根据地。
3月20日，陕甘游击队来到寺村塬，一场创建革命根据地的斗争全面展开。在发动群众的基础上，陕甘游击队将农民自发组织的“民团”改编为赤卫军，成立了赤卫军总指挥部，杜兴邦任总指挥，巩世信、张进选任副总指挥，随后又成立了少先队等组织。3月下旬，在陕甘游击队总指挥部帮助下，在新庄子召开了有寺村塬一带72个村镇的五六百名农民代表参加的大会，选举产生革命委员会的领导成员，李杰夫任主席，张静元等任副主席，宣布陕甘边区革命委员会（又称正宁寺村塬革命委员会）成立，陕甘边第一个红色政权由此诞生。陕甘边区革命委员会成立后，领导农民开展土地革命斗争，发动和组织群众打土豪、分田地，没收地主的粮食、牛羊及财产等分配给农民，镇压恶霸豪绅。红军在苟仁寺召开了有上千人参加的群众大会，公审并处决了大豪绅赵元享和恶霸龚德功。
4月13日，谢子长按既定计划，率领陕甘游击队发起了第二次攻打山河城的战斗。根据地的赤卫军配合红军作战，群众也为部队送水送饭，支援前线。14日，红军击溃敌一个骑兵营的增援部队，但山河城内守敌凭借坚固的城防工事，顽固对抗，红军连攻两日未克，第二次攻打山河城的战斗失利。陕甘游击队仍退回寺村塬一带休整。4月中旬，陕甘游击队在地下党组织配合下，南下奇袭旬邑县城获胜，俘敌300余人，缴枪400余支，子弹万余发。4月下旬，陕西省委领导人杜衡来到陕甘游击队在旬邑县的驻地，撤销了陕甘游击队总指挥部和谢子长的总指挥职务，派谢子长到靖远搞兵运工作，将部队分为三、五两个支队，三支队长刘志丹，参谋长吴岱峰；五支队长阎红彦，参谋长杨仲远。嗣后，三支队西进永寿、礼泉、乾县、彬县一带开展游击战争，五支队南下三原五字区活动。
5月10日，陕甘游击队三、五支队集结于旬邑县清水塬。为了统一指挥部队，陕西省委决定重建中国工农红军陕甘游击队总指挥部，任命刘志丹为陕甘游击队总指挥。5月上旬，国民党军队为扑灭陕甘边燃烧起来的革命烈火，调动数旅兵力，向陕甘游击队发动“进剿”。刘志丹指挥红军游击队转战鄜县、洛川、中部、宜君等地，经九次苦战，至5月底粉碎了敌人的“围剿”，部队发展到1500余人。
正当陕甘边工农武装割据局面初步形成之际，陕西省委领导人杜衡却认为，陕甘游击队在山区建立根据地是“执行右倾机会主义路线”，命令陕甘游击队东进陕西韩城一带，在平原地区创建革命根据地，致使部队在敌人的重兵“围剿”中损失惨重，剩下300余人。6月下旬，刘志丹、阎红彦率陕甘游击队返回陇东。因韩城作战失利，部队内部出现悲观情绪，陕甘游击队一些领导人提出：“愿北上者跟刘志丹走，愿南下者跟我们走”的错误观点。为此，队委会在宁县麻子掌、梁掌堡先后召开了两次队委会，对今后的行动方向和方针进行了认真而激烈的讨论，最终统一认识，克服“南北分家”的思想，采纳刘志丹、阎红彦的建议，决定以桥山中段的山区为依托，在陇东开展游击活动，伺机向南发展，同时，将三、五支队改编为两个步兵大队和一个骑兵大队，阎红彦接任陕甘游击队总指挥，刘志丹改任二大队长。
7月9日，在谢子长的指导和陕甘游击队的帮助下，国民党陆军新编第十一旅中从事“兵运”工作的地下党员高鹏飞、杨林等发动了西华池起义，瓦解了国民党军两个连的兵力。10日下午，起义部队在宁县盘克塬与前来接应的陕甘游击队骑兵大队会合后，继续进发。夜晚，起义部队与陕甘游击队胜利会师，170余名起义官兵参加红军，壮大了陕甘游击队。西华池起义胜利后，陕甘游击队开赴寺村塬根据地的湫头、南邑一带休整。这时，陕甘游击队队委会决定，将西华池起义部队增编为第三大队，高鹏飞任大队长，红军陕甘游击队恢复到500余人
7月23日，李艮受陕西省委派遣，来到陕甘游击队任政委，他传达了省委关于“红军开始演习阵地战和平原战”的指示，指责刘志丹、阎红彦、杨仲远是“逃跑主义”、“上山路线”，予以批判和打击。在“左”倾错误的干扰下，陕甘游击队面对敌人的“进剿”而无法做好迎战的准备，使敌人乘机占领了根据地主要的交通要道，完成了对陕甘游击队的进攻部署。8月13日，李艮命令陕甘游击队强攻王郎坡敌军据点，红军冒着敌人的密集火力，死打硬拼，围攻两天未能取胜，部队伤亡60余人，16日撤出战斗，转移到三嘉塬一带待命。此后，李艮又命令红军进至五顷塬据守。但还没有来得及完成部署，就遭到尾追敌军的猛攻，部队仓促应战，伤亡30余人，阵地被敌军突破，部队又退到三嘉塬地区。8月19日早晨，敌人分兵三路，合击三嘉塬，红军奋力拼杀，后巧借大雾，突出重围。突围后，部队转移到旬邑县马栏镇，陕甘游击队只剩下200余人。这样，在李艮错误的指挥下，陕甘游击队丢失了寺村塬游击根据地。
8月底，陕西省委仍然强调改造游击队的“右倾机会主义领导”问题，为此，撤销了阎红彦的总指挥职务，重派谢子长回陕甘游击队任总指挥，刘志丹任副总指挥。部队稍事休整后，进入耀县照金一带活动。9月上旬，国民党陇东绥靖司令部两个团从正宁、宁县早胜等地自西向东，敌八十四师一个团以同官为中心由东向西，陕西警卫团和陕西保安第一游击队由彬县、旬邑向北，富平、同官、耀县三县的民团向西，再次前来进剿，企图将陕甘游击队包围在耀县照金消灭。陕甘游击队采取诱敌深入的战术，由杨柳坪向后山撤退，当敌军在照金扑空后，红军迅速回师，在坟滩、柿坪等地大败敌军，缴枪300余支。不日，敌军又集结几个县的兵力反扑。红军为避敌锋芒，撤离照金。在离开照金时，刘志丹将特务队留下，交由两当兵变失败后回到照金进行革命活动的习仲勋领导，就地坚持游击斗争。9月中旬，谢子长率领红军奔袭保安县失利，部队伤亡严重。10月，陕甘游击队退往子午岭的平定川、豹子川一带荒无人烟的地区。此时，正值严冬季节到来，因失去了后方依托，部队处境危险，给养困难，伤病员无处安排，战士衣单被薄，部队吃粮难以解决，伤寒病在部队流行，战士情绪低落，思想混乱。为了克服困难，谢子长在合水莲花寺主持召开了队委会会议，决定分散活动，发展革命力量。会后，刘志丹带领一个大队70余人到合水拓儿塬一带活动；杨森、黄子文带领60余人到陕西三原武字区活动；阎红彦、杨仲远带领骑兵大队到陕西耀县一带活动；谢子长、吴岱峰带领30余人留在南梁平定川、豹子川一带的梢山掩护高鹏飞等60余名伤病员。经过艰苦斗争，英雄的红军熬过严寒，克服了困难。经过几个月分兵游击，发动群众打土豪，陕甘游击队筹集到大量粮款物资，部队恢复战斗力。12月上旬，各路游击部队在合水县黑木塬会合。12月中旬，陕甘游击队再出桥山，迎接新的任务。
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