嘉陵江战役第一阶段结束后，川军二十九军残部退走射洪、盐亭、三台地区。邓锡侯一部退至广元及其以北地区，另三个旅和军部所率部分机动兵力，布防于梓潼、魏城、江油、中坝地区。以上各敌沿涪江右岸分据要点设防，阻止红军渡过涪江。
敌人最关心的问题是，下一步，红军将向何处发展。刘湘、邓锡侯、孙震一致判断：红四方面军可能放弃通、南、巴根据地，北出汉、沔，沿川陕公路南下川西平原。红军向涪江上游进军，不过是红军历来的“转山”行动。
蒋介石对红军是否会南下川西平原也有几分担心，4月4日，他亲自下令在成都及涪江流域构筑碉堡封锁线，防堵红军南下川西平原。
一、着康总队长率别动队一中队即日开赴成都及上列各县，会同当地军政长官指导督促军民全体动员，赶筑该地城防及各城镇间碉堡工事。
二、成都须先完成城墙上垛口及城垣并防守设备。次就城外周围要点构筑碉堡，形成外廓。
三、沿射洪、三台、绵阳、梓潼、中坝、江油、平武之线利用涪江河流，先就各县城及重要镇市构筑据点式碉堡，其次即于各据点间增筑多碉，联点成线。其密度以两碉间目力、火力均能交叉相及为要。其在此线前方之梓潼、彰明两城并应完成城垣，构筑碉堡，形成据点，以为涪江屏蔽。
四、南部、盐亭两城及南部、三台之线亦照上述要领构成碉堡封锁线。
五、在上述两线后方之中江、罗江、绵竹、德阳、金堂、广汉、新都、什邡、安县、北川、蓬安、南充、西充等县及其间重要市镇与道路辐辕点，均应照此办法构筑碉堡群，形成据点。
六、各城防及碉堡群完成后，即储备粮弹燃料，以军队或团队坚固防守，阻碍匪之行动。如匪来犯，并将人民及物料移屯于其内，实行坚壁清野。
七、此种办法由各该县长负责立即转饬办理，如当地驻有军队，即由该驻军协助之。
八、各县县长及守军必须与城共存亡，如有放弃城者，以军法从事。
九、遵办情形具报。
康泽的别动总队即蒋介石的军事特务组织，蒋介石在派驻行营参谋团时，也同时派出了康泽的别动总队，别动总队再向四川各市、县派出行动组以控制地方官吏。除了命令康泽的别动队立即行动外，行营参谋团的贺国光也通过刘湘向各路军阀并通过他们向各县的县太爷们发出修碉堡防堵红军的命令。4月8日，邓锡侯立即以特急电报转发各县县长，通令各县区文武官吏，速筑碉堡，并明确规划各地区及民团要做的工作。
几道命令一下，敌人在各城镇、江防立即掀起了大修碉堡的行动。
除了敌人在猜测红四方面军的下一步的去向，中央红军对红四方面军的行动方向也极为关心。早在红四方面军发起嘉陵江战役前，3月5日，朱德曾向红四方面军来电了解红四方面军的动向：
张徐陈
（甲）我四方面军自在川陕边宁羌、勉县及汉中等地胜利后，目前所采取的战略方针与发展方向如何？
（乙）目前川敌及甘陕敌人对我四方面军的进攻部署如何，均望立即电告。
接到朱德来电，张国焘、徐向前、陈昌浩立即于5日、8日、11日分别给中央回了三份电报。
我南路军大举攻川敌，本日完全消灭了仪陇城北七十里二龙场之罗泽洲两个团及田颂尧第三师两个团大部。
获步枪三千支，机枪二十余挺，俘团长一名，俘虏官兵二千余。正乘胜猛进中。
一九三五年三月五日
我南路军乘胜追罗泽洲残部百余里到仪陇城南七十余里之寨金义。七、八日完全将罗泽洲五团消灭，缴获步枪二千五百支。现在仪城外围打李家钰部六团，即将消灭。
一九三五年三月八日
敌判断我主力回川，胡宗南师及第二师补充旅现在略阳、徽县、碧口一带，拟即攻取宁羌。邓拟以八团守昭、广线，另十团出击朝天驿、红土关及广元正面。田之二十余团守昭、苍、阆、南线，三、四路共十八团，守王渡场、栅鬣铺、恩阳河线。五路以三十余团固守巴州东南沿巴河、大河口、竹峪关、万源线。五路王纵队四个旅已调南，许纵队一个旅已调青、渝、万、开，邓国竝两团已调重庆。蒋之八十师陈沛部在陕云风县，伍诚仁师及王旅即由西安开城固、洋县，庞炳勋师到安康。目前，我军在南路大捷，拟大进，彻底灭敌，配合西方军行动。
我军正围攻仪城，并已取回苍溪。
一九三五年三月十一日
此时正是红四方面军紧锣密鼓备战强渡嘉陵江之时，可能是为了保密，红四方面军的这几封回电里没有一字透露关于即将举行嘉陵江战役的信息。
剑门关战斗结束后，红四方面军的主要领导以西北军委的名义在剑门关“节孝祠”内召开了一个重要会议，讨论决定了部队下一步的发展计划。徐向前、陈昌浩、李先念三人因去平武、青川前线未到会，红四方面军其他领导人员张国焘、王树声、周纯全、曾传六、张琴秋、傅钟、王维舟、王宏坤、余洪远等参加了会议。由于时间紧迫，会议仅开了一个晚上。
会议就陕南战役和渡江战役等情况作了总结，并给予高度评价。会议着重讨论和确定了部队下一步的行动方向。经过讨论。最后决定：红四方面军的整个部队仍向西向北发展，由徐向前、李先念率领北面一路，首先攻占平武、青川，而后相机拿下天水，准备建立川陕甘根据地，主要作战对象是胡宗南；已进入剑阁、苍溪、南部、阆中一线的部队为西路，继续西进，尽快攻占梓潼、江油、中坝、北川，而后进至茂县迎接中央红军。
会议批评纠正了部队执行“坚壁清野”政策时乱烧房子的错误。张国焘在会上提出了到茂州后成立西北联邦政府的主张。会议决定将原来的川陕省苏维埃政府改为红四方面军总后勤部，对外名义不变，确定由余洪远专门负责后勤工作。
会后，整个红四方面军部队即按会议决定，开展了川甘边的战斗和中坝战役。可以认为，这次会议是“川陕甘计划”的具体和细化。
打开四川地图，目光从苍溪、阆中一直向西，映入眼帘的是梓潼，再往西就是川西重镇江油，若再往西南则是绵竹、德阳、广汉，穿过这里再往西就是一马平川的川西平原。川西平原气候温和，水网密布，物阜民丰，被称为天府之国，著名的“安逸之都”成都就坐落在这里。刘湘最担心红军突破嘉陵江占领剑门关后会向西南进入最富庶的川西平原，蒋介石对此也有担心，但蒋介石已得到最新情报，中央红军目前行动的目的，是要向北以“打通国际路线”，到靠近苏联边境的地方建立根据地。为此，他判断红四方面军如果也要“打通国际路线”，那么川西北的松潘、茂县是必经之路，4月8日，蒋介石急电四川各路军加以防堵：
一、徐匪主力麇集两剑，企图窜松、茂，打通国际路线。
二、南、东两方面已派队追剿；西南扼守涪江；北守广元、碧口；西北守青川、平武，绝对扼制匪向西北突窜。
三、胡师应接广元、白河一带防务，限蒸日接替完毕。其派青川、平武方面部队限九日以前务须达到碧口、姚渡一带。应驻重兵。
四、廿八军交防后，即星夜绕道青川，赴南坝集结……
就在蒋介石及四川军阀忙于调兵遣将之时，红四方面军嘉陵江战役的第二阶段已经开始了，兵锋指向梓潼、江油、北川、平武、青川。
梓潼位于剑门关的西部，西北是逶迤起伏的龙门山脉，南临川西平原，四周与绵阳、江油、剑阁、盐亭、三台毗邻。梓潼因东依梓林，西枕潼水而得名。
梓潼再向西就是江油。江油为川北重镇，江油再向北，便可进入徐向前“川陕甘计划”中的甘南。江油，取涪江水清澈如油之意。江油土地肥沃，物产丰富，同时，江油也是邓锡侯的老巢。
梓潼、江油是由川入甘的战略通道，嘉陵江战役的第二阶段的任务是攻取梓潼和江油，伺机向甘南发展。根据战役部署，红三十一军主力推进至羊模坝三堆石地区，并再次围攻广元。红三十军八十九师出击青川、平武分割广元、江油敌军，并阻击胡宗南部南下，以保障右翼安全。红九军、四军和三十军主力则分别大举进攻梓潼县城和江油县城（今江油武都镇）。
集结在青林口地区的红三十军和红九军各师奉命后以迅猛的速度，直抵梓潼和江油。4月10日，红九军渡过涪江，包围江油守敌杨晒轩旅，前锋直抵中坝（今江油市）。
红四军攻势凌厉，一天即攻占梓潼，守敌溃散。邓锡侯、孙震顿时乱了手脚，尤其是刘湘，他最担心红军会南下川西平原，急令邓锡侯和孙震率部前往解江油和梓潼之围，将红军堵在梓潼一线不再往西。
4月9日，红军围攻江油部队开始向邓锡侯部游广居师的两个旅发起攻击，激战一天，敌军溃退至青莲渡，江油城内守敌杨晒轩变成孤军。杨晒轩部有三个团，他留一个团守在城里，另外派出两个团在城外的观雾山、公子坪、陈唐观、塔子山设防，两个团的守敌还不够做攻城红军的“小菜”，仅半天时间，就被消灭一部，击溃一部。城内的杨晒轩见势不妙，立即关上江油城的大门。江油城西临涪江，一共只有东南北三座门，杨晒轩先是关上东、南两门，留一座北门与城外的部队联络，谁知城外的部队一打就跑，杨晒轩吓得赶紧关上北门，江油城的外出通道全部切断，成了座孤城。城内剩下杨晒轩的旅部、一个手枪连和九个步兵连。杨晒轩困在孤城里惊恐万状，连电邓锡侯求援。邓锡侯问他能守几天。杨晒轩还要充英雄：“城内粮弹充足，可以守十天。”
听到杨晒轩如此回答，邓锡侯也来了劲头，他希望以江油城里的杨晒轩作为诱饵，将攻城红军吸引住，然后调集重兵包围红军与之决战。邓锡侯立即命令游广居、陶凯等部十八个团的兵力，经中坝向江油增援，孙震急令盐亭、三台的部队前往梓潼相救。
4月11日，蒋介石也急电邓锡侯，令其坚守涪江沿线：
一、徐匪自蒸日以来，急攻梓潼、魏城、江油上下游。强渡涪江。另有匪数百攻占青川。判断匪系以一部攻击梓、魏，牵制国军，其主力似图在江油渡河窜扰北川、平武。
二、国军以歼灭该匪于嘉、涪两江间之目的，除扼守青川、平武及涪江外，拟分北、东、南三路向匪攻击。
三、第一、二两路军应坚固防守涪江沿线及现在防守之各城镇。其绵阳下游之部队应尽量向上游移动，以增厚上游之防御力，并速由绵阳酌派有力部队沿河右岸向江油方面急攻渡河之匪。又在广元一带部队，即日将广元防务交替后，全部速向南坝转进，至迟删日必须到达。即向江油以东、青林口以西地区寻匪攻击。
4月6日，邓锡侯部游广居、陶凯向渡过涪江的红军发起攻击。
徐向前此时正在江油前线指挥部，得到邓锡侯倾巢来援的消息，立即上演围点打援的拿手好戏，他命令红九军二十七师继续围攻江油，红九军二十五师、三十军八十八师以及红四军十师、十一师各一部，分布于江油以南的塔子山、雉关山等候敌人援兵。他要在江油城外打一个大仗，全歼邓锡侯部主力。为进一步调动敌人，还派出一部分部队，南下袭扰绵阳等地，给敌人制造我军真的要南下川西平原的假象。
4月14日，战斗如期打响，红三十军八十八师、红九军二十五师与敌人援兵在江油和中坝之间苦竹林、白塔山、水口庙、东岳庙、二郎庙一带相遇，与敌人对峙一阵后，部队即向塔子山撤退。
4月17日下午，敌人开始大规模攻击红军塔子山阵地。坚守塔子山的红军利用有利地形，居高临下杀伤敌人，战斗从早晨开始打到傍晚。邓锡侯亲自指挥十八个团的敌军，在空中掩护下，强行向江油推进。由于敌人使用航空兵对我地面部队轮番攻击，战斗进行得异常惨烈。空中，一架架敌机发出刺耳的嘶叫俯冲下来，一颗颗炸弹爆炸后腾起几十米高的烟柱，爆炸冲击波肆无忌惮地将地面的人和枪支抛到空中，红军阵地上烈焰熊熊，浓烟滚滚，在密如弹雨的机枪掩护下，敌人以三个团的规模发起了集团冲锋，几千名川军猫着腰端着枪，狂吼怪叫着往前扑。突然，一股敌人突破了红四军三十团和红三十军八十八师阵地的接合部。若不能制止敌人的连续突破，后果不堪设想。刚调任红四军军长的许世友一下急红了眼，身为军长，已不允许他再抽刀到阵前厮杀，他急令：“快，叫王近山上！”
王近山，原名王文善，湖北省黄安人，1930年3月参加红军，入川时任红四方面军第十师三十团一营营长，十师二十九团团长、二十八团团长，十师副师长，九十三师师长，后任八路军三八六旅旅长，1949年10月任解放军第三兵团副司令员、第十二军军长兼政治委员，新中国成立后任重庆警备司令部司令员、政委，北京军区副司令员，公安部副部长，1955年授予中将军衔。
王近山当时任红四军十师二十八团团长，和许世友一样，是出了名的打起仗来不要命的战将。在一次战斗中，王近山率部反击敌人，他和一个大个子敌军徒手搏斗，双方打红了眼，厮杀中两人一同滚下十几米的山崖。敌军当场摔死，王近山头部被石头戳了个洞，却奇迹般地活了下来。从此，战友们都称他“王疯子”。
战前，许世友将二十八团作为预备队，看到前方打得热火朝天，王近山急得心如猫抓，一直就在许世友面前转来转去。现在听到军长点了自己的将，他没等身边的政委说话，立即大声喊道：“一营听令：全部上刺刀；二营、三营机枪、迫击炮掩护。跟我往上冲！”
王近山的身边时刻带着几个号兵，他的话音一落，几个号兵立即吹响调兵号，调兵的号音一响，阵地上几十支冲锋号一呼百应，激昂的号音吹得人热血沸腾，王近山左手握着驳壳枪，右手举着雪亮的大刀，一纵身跃出战壕，十几名打旗兵一步不落紧跟在后面，团长一冲，二十八团的官兵如同点燃了的火药一起爆发。喊杀声震天动地，一千多人如同狂飙冲进敌阵，和突进接合部的敌人短兵相接。王近山双眼圆瞪，头发似钢针竖起，在敌群中横冲直撞，像一头下山的猛虎，敌人远了，他用驳壳枪“点名”，近了，他冲上去就是一刀。不到一会儿，他浑身上下都是鲜血，不知是敌人的还是他的。王近山正杀得畅快淋漓，忽然一颗子弹击中头部，他一头栽倒在地，霎时鲜血盖住了面孔。警卫员将他抬上担架往后方送，就在这时，徐向前来到前线，看到战场形势万分紧急，大声喊道：“王近山！王近山在哪里？”
总指挥的呼喊将王近山从昏迷中惊醒，得知前线情况后，立即强令：“把我抬回去！”
血人一样的王近山回到前线，坐在担架上硬撑着指挥部队反击。听说王近山又返回指挥岗位，徐向前放心了：“只要王疯子在，阵地一定不会丢。”
王近山在前线坐镇振奋了官兵的士气，战士们终于击退了敌人。就在这时，一颗子弹再次击中他的头部，王近山又倒下。江油打援一战，王近山头部两次中弹，但生命是如此眷顾他，两个月后，王近山伤愈归队。
激战中，八十八师再次发挥了“铁拳头”的威力，为了避开敌人飞机和排炮，熊厚发指挥部队使劲往敌人堆里钻，和敌人搅到一起，然后发挥我军大刀和刺刀的威力，激战两天，八十八师黑虎掏心，直插敌人中心，八十八师三个团数千人杀入敌阵，战场上血肉横飞，敌人尸横遍野，敌人被这种打法吓破了胆。
川军屡次受到红军痛击，早已心存畏惧，这次几万敌军来援，由于邓锡侯催逼得紧，路上昼夜不停地赶了两天，刚到江油城外连口气都没来得及喘就被赶着上阵，从17日下午一直打到18日上午，和红军搏杀了十几个小时，这些川军士兵一口饭都没吃，本来就又饿又累，眼见得身边的弟兄一个个被红军如同杀鸡一样撂倒，漫山遍野都是尸体，士气早已崩溃，很多士兵干脆就不打了，见到红军冲过来即躺倒装死。
两军交战，攻心为上；两军相搏，士气为上。一旦失去士气，即便是装备和人数占优势，这仗也定输无疑。见敌人胆怯畏战，守卫塔子山主阵地的部队立即向敌人发起反击，山脚下打援的红二十五师也乘势迅速向敌人右翼迂回包围，塔子山山上山下到处红旗翻飞，冲锋号声此起彼伏，山上冲下来的和山下围过来的红军战士与敌人混战在一起，场面蔚为壮观，此时敌人的机枪大炮飞机轰炸全都失去了作用。肉搏战是红军最擅长又是敌军最害怕的打法，数万人搅在一起拼杀，刀枪相向，血肉横飞，惨叫凄厉，吼声裂胆，实为战争史上的奇观。很多敌军士兵受不住刀枪和精神的双重刺激，转身就跑。
而就在此时，红四军十一师三十一团原本受命急行军到梓潼附近打援，半道接到命令，要他们赶到江油以东打援，三十一团跑步数十里赶到战场，又给已经濒临崩溃的敌人致命一击。这使得敌人前、后、右三面受攻，几个师数万人顿时全军溃散，官找不着兵，兵找不着官，漫山遍野到处是狂奔的溃兵，红军一声“缴枪不杀”，周围立马齐刷刷地跪下一片。
逃离阵地的溃兵直奔中坝，看到成千上万的溃兵涌过来，中坝城里的邓锡侯也慌了，立即向绵阳的孙震和黄隐告急，要他们速来救援。孙震担心离开绵阳后会在中途遭到红军伏击，以红军阻隔道路不通为由拒绝来援，让邓锡侯撤出中坝，他在一旁策应。此时形势已经万分危急，红军打垮援军后，随时会攻克江油和中坝，此时不撤，恐怕就来不及了。邓锡侯无奈，令江油城里的杨晒轩坚守，自己带领人马撤出了中坝城。
红军打援部队已经向中坝围过来，在警卫营的护卫下，邓锡侯飞快逃窜，他先是骑马后又换成汽车向绵阳逃跑，红军大部队在后面紧追不舍，跑到青莲渡时，突然前面传来密集的枪声，邓锡侯以为被红军断了后路，魂都吓丢了，站在停下的汽车旁，脸色发青，双腿战抖。后来才知道是孙震派来接他的第三旅八团与他的溃兵发生误会，这才重新上车逃向绵阳。
这一战，邓锡侯三个团被全歼，三千人被俘，几个师的建制被打散。徐向前围点打援取得完胜。援兵一垮，邓锡侯一跑，中坝的守敌立即丧失斗志，4月18日，红军攻占四川重镇中坝。攻占中坝后，红军并没有直接攻击江油县城，除了留一部分部队继续紧紧包围江油县城外，大部队绕过江油县城，开始源源不断渡过涪江，并控制了涪江左岸的彰明城和窦圌山，涪江右岸的观雾山、公子坪、塔子山等制高点。
邓锡侯在率兵来解江油之围前曾对官兵训话：“本帅此次亲自出马，率你们来打共匪，你们看看本帅是如何用兵的。”结果如此溃败，在官兵间上上下下落下笑柄。邓锡侯将一股怨气撒向蒋介石的参谋团。17日战斗最紧张之时，邓锡侯多次向参谋团请求空军支援，参谋团也满口允诺，但直到第二天也没见到一架飞机的影子。等到他兵败如山倒时，飞机来了，在空中漫无目的地俯冲轰炸，此时红军已与他的部队搅到一块，轰炸扫射起不到任何作用。邓锡侯称之为“雨后送伞”。邓锡侯对其他的川军也是气不打一处来，在自己最紧张到处求援的时候，孙震不肯来；要王缵绪来，王缵绪称未接到命令，不得擅动。王缵绪关键时候隔岸观火的做法让邓锡侯与之结下梁子。
在四川，邓锡侯也是一个人物，四川军阀混战十几年，他凭着心计与实力，逐渐成为与刘湘、刘文辉、田颂尧实力相当的四大军阀之一。但在与红军的交手中，邓锡侯屡战屡败。在与蒋介石和其他四川军阀周旋中，他看到的只是钩心斗角和尔虞我诈，毫无前途和光明可言，而红军深得四川百姓拥戴，入川仅两年，打得四川军阀丢盔卸甲，红军也发展到八万之众。两相比较，邓锡侯开始对共产党和红军有了认识。
全面抗战爆发后，出川抗日的川军十四个师编为第二路预备军，刘湘为总司令，邓锡侯为副总司令兼第一纵队司令。邓锡侯率部抗日，与日寇殊死拼杀，驻守滕县战斗到全军覆灭的王铭章一二二师就是他率领的部队。抗战结束后，邓锡侯不满蒋介石发动内战而消极应付，被蒋介石削夺兵权，邓锡侯遂辞职“养病”。1949年蒋介石兵败如山倒，邓锡侯、刘文辉等人不愿为蒋介石殉葬，12月9日，刘文辉、邓锡侯、潘文华等在彭县龙兴寺联名向毛泽东主席、朱德总司令及全国人民发出起义通电。一起参加彭县起义的川军将领还有田颂尧等一大批军政人员。刘文辉、邓锡侯、田颂尧三个人最终都站到了人民的一边，虽然其中原因复杂深刻，但与当年他们和红军交过手、对红军有深刻认识是分不开的。
江油距成都不过百里，邓锡侯江油一败，成都震动。敌人尤其是城里的那些有钱人惊恐万状，分别向上海甚至香港跑，钱少的也向重庆和万县跑，为了转移资产，成都到处贱价甩卖房产，原来每亩地出价三百元，现在三十元就出手。
在江油围点打援的同时，红三十军八十九师大步北进。4月10日，攻克青川县，4月14日占领平武县，4月18日攻占彰明，4月21日攻克北川，为与中央红军会师打下了基础。
嘉陵江战役第二阶段战斗中，红四方面军一路凯歌，但在向北进入甘南的战斗中失利，致使“川陕甘计划”没能实现。
4月上旬，担任西北路主攻任务的红三十军、三十一军抵达川甘边界的青川县一带，准备北进文县，进而攻占天水，夺取甘肃南部，实施创建“川陕甘新苏区计划”。徐向前将红军指挥部设在青川县薅溪拱北。
4月6日凌晨开始，红军兵分三路，向文县平台山、悬马关、摩天岭三个方向进军。红四方面军进取甘南的第一战在五龙山打响。五龙山山势高耸，是青川东北部之屏障，也是进入甘南的必经之道。红三十一军九十一师二七一团先遣队从茶坝经天隍赶到了沙州附近的龙坝嘴，抢占了制高点五龙山。占领五龙山之后，九十一师于4月11日兵分两路抢占甘南门户平台山。驻守碧口的胡宗南军丁德隆部得知红军占据平台山、直逼碧口的消息，急忙调遣一部兵力和地方民团向平台山猛扑，与九十一师打成一团。
4月10日，红三十军一部由江油青林口进入青川境内，经凉水、关庄、古城到达青溪，抢占了川甘交界的战略高地摩天岭后，向悬马关进军。悬马关与甘肃省文县接壤，危崖绝壁，高峰入云，关口仅有一条羊肠小道，是进入甘南的又一通道。红三十军九十师到达文县悬马关后，九十师便衣侦察队越过悬马关，深入文县境内二十余华里，进至山王庙、窑场坪一带侦察，与胡宗南部发生遭遇战。听说红军已经到了文县，胡宗南极为震惊，急从天水调十二个团的兵力向碧口进发，堵死红军入甘通道，同时令受其节制的敌杨步飞六十一师、伍诚仁四十九师、王耀武中央补充旅、钟松第二师补充旅，先后进入碧口加强碧口防御。由于敌人大军云集，徐向前经悬马关进攻碧口的计划不能实现。为避免孤军深入，红三十军退守摩天岭。
摩天岭位于川甘交界处，战略地位十分重要，红军若控制摩天岭，便打开了川甘门户，可直插甘南。得知红军已占领摩天岭，胡宗南急电四十九师伍成仁部从西面向摩天岭逼近，另增调两个旅的兵力，在通往文县的沿途设防。敌四十九师伍成仁部和第一师胡宗南部两面夹击向摩天岭发起攻击。摩天岭东、西战场绵延百里，敌我双方共投入三十个团数万兵力。这是红四方面军与胡宗南部首次大规模长时间正面搏杀。摩天岭一带山大沟深，人烟稀少，地形险要，胡宗南部外加上数万援军在数量、装备、后勤补给上远超红军，红军无后方作战，给养不足，弹药缺乏，后援不继，红军给敌人重大杀伤，自己也牺牲惨重，战场态势日渐恶化。4月28日下午，红四方面军全军奉命西进，坚守平台山、悬马关、摩天岭阵地的红军主动撤离。
摩天岭一战未能实现消灭胡宗南部队，打开进入甘南的通道，使得通过川北进入甘南建设根据地的“川陕甘计划”未能实现，在某种意义上说，这次失利甚至影响了中国革命的进程。由于甘肃南部和川西北地区一直控制在敌人手里，特别是川西北的战略重镇松潘被胡宗南部抢先占领，红军在以后的长征中不得不绕开敌重兵集团把守的松潘，跨越茫茫草地。
在分析摩天岭战斗失利的原因时，徐向前认为，红四方面军攻击力量的不足，后援不继是主要原因。他回忆道：
……我打电报左催右催，提议把南边的部队往北集中，迂回碧口，抄胡宗南的后路，进取甘南。但张国焘死活不吭气，叫人干着急……后来他说，那时他正注视中央红军的动向，对西出和北出，下不了决心。这样一拖拖了个把月，使我们打胡宗南的计划流产了。
对未能实现川陕甘计划，徐向前非常遗憾，他在《忆创建川陕革命根据地》文中回忆道：
川陕甘计划未能实现，非常失策，是关系整个革命的命运问题。如果当时实现了这个计划，中央红军北上后就有了立脚点，形势会大不一样的。
嘉陵江战役历时二十四天，先后歼敌十二个团，攻占了阆中、南部、剑阁、昭化、梓潼、青川、平武、彰明、北川等九座县城，控制了东起嘉陵江，西至北川，南起梓潼，北到川甘边的广大地区，大有北出陕甘、南下成都之势。蒋介石、刘湘手忙脚乱调集重兵前来围堵红军，保卫成都，远在西康的刘文辉也从西昌、凉山、雅安调集部队前来助战。云贵川边境敌军大量的调动，减轻了中央红军的压力，有力地策应了中央红军在川滇黔边的行动。
发起嘉陵江战役的目的是要依托老区，发展新区，打破敌人的“川陕会剿”，建立“川陕甘根据地”，策应中央红军的行动。但从结果看，要依托的川陕根据地撤出了，要发展的甘南新区没能实现，最终建立“川陕甘根据地”的预定目标未能实现。从这个意义上来看，嘉陵江战役未能实现战役预期目的。
撤出川陕根据地，也是党史和军史上的重大事件。在红四方面军取得节节胜利的情况下，为什么要撤出川陕根据地？对此，徐向前作了极为客观的回答：
红四方面军撤出川陕根据地，是多方面的原因造成的。
首先，是优势敌人的联合压迫。我军入川时，四川军阀混战犹酣，并反对蒋介石的势力染指四川“剿赤”事宜。敌人营垒的四分五裂，是红军立脚生存和发展壮大的基本条件之一。但是，自从刘湘组织六路围攻起，这个条件便发生了变化。四川军阀从内乱走向联合，开始统一对付红军。我川陕根据地军民，费尽九牛二虎之力，艰苦鏖战十个月，才粉碎了六路军阀的联合围攻，接踵而至的，是蒋介石与四川军阀的联合。刘湘等军阀不仅同意蒋介石的势力入川，而且在军事上甘愿服从蒋介石的统一调度。于是，蒋介石迫不及待地纠合其嫡系部队及川、陕两省的军阀势力，向我根据地周围云集重兵，部署发起“川陕会剿”，企图一举将红军置于死地。
条件决定形势。敌人营垒的暂时稳定和统一，造成四面八方联合压迫我军的严重局面。蒋介石在川陕根据地周围部署的兵力，达到二百个团以上，层层碉堡，严密封锁，一旦“川陕会剿”开始，敌东西堵截，南北夹击，势必陷我军于背腹受敌、进退失据的不利境地。这与我们以往反三路围攻、六路围攻时，背靠巴山，只对付川敌一面、两面、三面的进攻，是显然不同的。
在这种情况下，出路安在？一是破釜沉舟，死守根据地，准备拼上全力，同敌人决一死战；二是提前冲破敌人的“川陕会剿”部署，打出外线，保存和发展有生力量。权衡利弊，考虑再三，我们在清江渡会议期间，选择了后一条出路，制定了依托老区、收缩战线、发展新区的“川陕甘计划”。这个计划，虽然在付诸实践中尚需修正，但主力红军将向川陕甘边转移，打击胡宗南，发展新的根据地，却是毫无疑义的。
……欲有所得，必有所失。在周围敌人的重兵压迫下，我们要集中主力出击甘南，发展新区，就得准备舍弃川陕根据地的一部分或大部地盘，甚至暂时变根据地为游击区，日后伺机再图恢复。下不得这个决心，是不行的。这是冲破敌人“川陕会剿”计划的需要，保存自己和消灭敌人的需要。从战略指导原则上看，应当允许的。相反地，不顾敌情我力，企图固守一地，死打硬拼，结果只能断送红军的力量，实为兵家之大忌。
……
第二，川陕根据地民穷财尽。革命根据地要支持战争，支持红军的存在和发展，离不开必要的人力、物力、财力。红军打仗，一要吃饭，二要穿衣，三要兵员，四要武器弹药。没有这些，所谓保存自己，消灭敌人，便是空想。川陕根据地后期的情况，可以用四个字概括：民穷财尽。要粮没粮，要衣没衣，要兵员补充没兵员补充，别说部队打仗，就是生存都成了问题。
……
总之，战争的破坏和“左”的政策交互作用的结果，把川陕根据地搞到了民穷财尽的地步。好比一个池塘，水都抽干，鱼还能活吗？活不了的。根据地的人力、物力、财力消耗殆尽，红军只有另找出路，以图生存和发展。
第三，策应中央红军的战略需要……打破蒋介石的分割包围，全力策应中央红军北上，是红四方面军全体指战员义不容辞的责任。我们的一切计划和部署，必须服从这个大局。
从一九三五年一月中央来电，令红四方面军全力西渡嘉陵江，配合中央红军作战之日起，我们就把冲破蒋介石的“川陕会剿”计划和策应中央红军的战略任务，紧密结合，变成这一时期全军的战略行动方针……尽管中间因敌情变化，中央红军的行进路线有些曲折，但全力策应中央红军北上的方针和任务，我们是明确的，毫不动摇的。强渡嘉陵江战役的主要企图，就在这里。假如不是为了策应中央红军的战略需要，我军实现“川陕甘计划”，就没有必要渡江西出，同川敌作战，而是应当直接出西北方向，寻歼胡宗南部。对此，稍懂战略问题的人，不难一目了然。嘉陵江战役结束不久，我军转而进军川西北，终于实现了一、四方面军的胜利会合，更是有力的证明。
整个说来，红四方面军退出川陕根据地，有它的复杂原因。优势敌人的压迫，长年战争和“左”的政策造成的困难，策应中央红军的紧迫战略需要，凑到了一起。在这个意义上说，是历史的必然。