1936年11月,红军会集同心城后,主力继续向东转移,寻机歼敌。国民党胡宗南部步步紧逼,兵分三路向红军所在地豫旺县进攻, 妄图一举消灭红军,反动气焰十分嚣张。

    针对当时险恶的形势,1936年11月15日,中央军委电令朱德、张国焘、彭德怀、贺龙、任粥时,指出"敌既继续向我进攻,目前中心是打破敌之进攻,然后才能开展局面,才有利于统一战线。否则敌以我可欺,不但局面不能开展,而且与南京之统一战线是不可能的","以洪德城为中心, 豫旺、盐池、环县之三角地区,最利于我们作战"。命令红一、四方面军主力"应即在豫旺县以东,向山城堡靠近, 集结全力,准备打一仗,消灭敌之北路纵队。二方面军到环县附近休息,准备作打第二仗主力"。

    16 日,红四方面军四军、三十一军在山城堡南北的萌城、甜水堡地区设伏,准备利用有利地形消灭敌人,教训尾追之敌。l7 日下午1 时许,胡宗南部冒进深入,红军对其形成夹击之势。这时,几架敌机盘旋飞来,对红军阵地实施扫射轰炸,敌人趁机发起猛攻。在此关键时刻,红三十一军九十三师师长柴鸿儒身先士卒,冲上阵地,指挥部队打退敌人的进攻,并击落一架敌机。红军猛追敌人十余里,因敌军后续部队赶到,遂撤出战斗。这次战斗共毙伤敌团长以下官兵600 余人,缴获枪支千余支。在这次战斗中,红九十三师师长柴鸿儒、十师政治部主任彭瑞珍等壮烈牺牲。

    萌城战斗后,胡宗南令其左路第一旅进至盐池大水坑,中路第二旅暂在原地待命,右路第七十八师向萌城至山城堡大道之间的古城堡推进,返回萌城从侧后截击红军。红四军、三十一军继续向山城堡、张铁堡转进,为打好山城堡战役,大量歼灭敌人创造条件。

    21日,红一军团、红十五军团和红四方面军一部,在红二方面军的配合下,向山城堡守敌第七十八师发起围攻。21日黄昏,敌人向山城堡以北撤退,红军进占山城堡转入追击,至22日上午9 时, 除少数敌人溃逃外,歼敌二三二旅全部及二三四旅两个团,同时,红二十八军也击溃了向盐池、定边方向进攻的敌人。

    山城堡战役是红军三大主力会师后的第一仗,也是结束土地革命战争的最后一战。这一战役的胜利,挫败了蒋介石的进攻计划,停止了敌人对陕甘宁根据地的进攻,大振了红军的声威, 改变了红军的被动局面 , 对于增强红军内部团结,巩固与发展同东北军等部的统一战线,促进"西安事变"的发生和"逼蒋抗日"方针的实现,都具有重要意义。