8月19日，解放军第二兵团第四军十一师由韩家寨地区向沈家岭攻击前进，20日，在阵地进行土工作业。21日8时在炮火掩护下，向敌八十二军一九O师五六九团攻击失利。25日5时再次发起猛攻，敌军急调一OO师骑兵团、五八八团一个营、保安四团、三五七师第二团增援投入战斗。解放军四军第十师三十团投入战斗，配合十一师作战，十一师、十二师密切协同，先后击退敌军多次反扑，激战至19时，除少数敌军逃跑以外，歼敌3000余人。在战斗中，第三十一团团长王学礼、第三十团政委李锡贵、三十二团副团长马克忠壮烈牺牲。我军伤亡严重，三十一团1500人只剩下不足300人。

8月21日6时，解放军第十九兵团六十五军，向据守马家山、古城岭、大顶山敌八十二军第一OO师第二团一部发起攻击，至23时，第六十五军先头部队攻占古城岭，后续部队亦迅速攻占马家山全部阵地。敌守军除逃跑外，其余1300余人全部被歼。而后，全军追击残敌20里，在兰州东郊消灭残敌。

1949年8月22日，解放军四军十师由丰寨进军西果园、马家湾子和上狗娃山地区准备发起进攻。23时驻下狗娃山敌八十二军一九O师第五六八团突然向十师部防御阵地偷袭，并一度突破第一道阵地，第十师反击击退。25日，第十师二十八团为主攻团向下狗娃山敌军发起攻击，一举突破前沿阵地，残余敌军逃往黄河桥被歼灭。此战歼敌3400余人。

1949年8月25日10时50分窦家山战场，解放军第十九兵团第六十三军分三路向国民党第八十二军第一OO师第二团一部及青海保安第一团发起攻击，经过激战取得全面胜利。此战歼敌1000余人。

1949年8月19日到21日， 中国人民解放军第二兵团第六军对敌八十二军第二四八师第七四二团和第七四一团一个营及一个独立营攻击受挫。遂调整部署，改变攻击战术。25日6时，向三营子猛攻，至16时，攻破第三道防御阵地，夺占营盘岭主阵地三营子，歼敌大部。敌300余人逃往二营子。26日3时，六军占领营盘岭。此战歼敌3100余人。

1949年8月25日夜，溃逃敌军通过黄河铁桥，企图逃往河西地区和青海，解放军第二兵团第三军十九团直插西关和黄河铁桥，迅速控制西关城墙制高点。黄河铁桥被控制后，斩断了敌人的后路，迫使逃敌渡黄河，淹死2000余人。

1949年8月26日11时许，兰州城内残敌全部肃清，国民党未参战的两个军和马步芳少部分逃兵向西宁、永登逃窜，马步芳和敌前总指挥马继援乘车由庙滩子逃向西宁，至此，解放兰州的战斗全部胜利结束。