下午两点钟，马继援在82军军部召开各师长开会，下达了撤退命令，下午4点开始撤退，后勤先行，100师5点开始撤退，248师7点开始撤退，190师9点开始撤退，会后马继援率领82军军部离开了兰州奔向永登，男儿面对即将逃脱的马家军，中共方面却略显迟钝了，在攻克沈家岭的战斗结束之后，中共方面没有能准确地判断出马家军的动向，没有在敌人混乱撤退时连续攻击，导致了部分马家军突出重围，逃向了青海，如果能及时发现马家军的动向，迅猛追击，战果将扩大很多，甚至可以全歼对手，所谓“对敌撤逃估计不足，致使敌主力一部逃脱”，实是此仗的一大遗憾。
突出重围的马继援直接从小路直插青海西宁而马步芳早已先期飞往了重庆，军中无帅，在82军副军长赵遂、190师师长马振武的召集下，各路将领开了一个会，商讨马家军的出路，马振武说，能飞的都飞了我们对他们父子也没有效不完的忠，眼下摆在这些“娃们”面前的现实的问题，是先要看共产党怎么处理他们，讨论来讨论去只有投降一条路行得通。随着临夏回族上层人士组织的劝降团的到来，剩余的马家军开始与解放军接洽投降事宜，1949年9月8日，残余的马家军官兵2800人在三角城和上五庄骑14旅残部在门源向解放军缴械投降，马家军就此烟消云散，至此中共算是报了当年西路军非灭的一箭之仇。
