8月中旬，當遊擊隊反“圍剿”時，李艮又命令部隊進攻王郎坡寨子，失利後又命死守五頃原，導致王郎坡、五頃原、三嘉原三戰皆敗，部隊損失很大。劉誌丹同這種“左”傾錯誤進行了堅決鬥爭，並耐心地進行說服。但這些人根本不聽，仍令進攻敵人設防堅固的城鎮，結果連打敗仗，使部隊遭受極大挫折，被迫退至旬邑馬欄附近。
1932年8月底，中共陝西省委再派謝子長任陝甘遊擊隊總指揮。這時，敵人又調集了3000餘人，分3路對遊擊隊開始新的“進剿”。國民黨隴東綏靖司令部兩個團從正寧、寧縣早勝等地自西向東對遊擊隊發動進攻，84師511團以同官（今銅川王益區、印台區）為中心由東向西發起進攻，陝西警衛團和陝西省保安第一遊擊隊由彬縣、旬邑向北，富平、同官、耀縣民團向西進攻，三路敵軍企圖將陝甘遊擊隊包圍在照金地區，然後消滅。
大兵壓境，情況非常危急。但是大敵當前，謝子長和劉誌丹沉著應戰，采取避銳攻弱的靈活戰術，指揮遊擊隊由楊柳坪向後山佯裝撤退，然後在照金以西埋伏，誘敵深入。當敵軍向照金撲來時，不想已經進入了遊擊隊的包圍圈。遊擊隊立即將其包圍，趁拂曉大霧彌漫之機，發動攻擊，打得敵人暈頭轉向，然後又馬上撤出戰鬥。當敵人進入照金撲空後，遊擊隊又回師在墳灘、柿坪等地發起攻擊。激戰不到兩小時，打死民團總指揮黨謝芳，活捉蔡子發等七名民團頭目，繳獲長短槍300餘支，給敵軍以重創。照金戰鬥的勝利大大鼓舞了遊擊隊的士氣。幾天後，敵人又集結幾縣的兵力，向遊擊隊進行反撲。為了避開敵軍主力，劉誌丹采取靈活機動的戰略戰術，率領部隊撤離照金，揮師北上，到保安縣尋找新的戰機。
在撤離照金時，劉誌丹將一支精銳的特務隊留下，交由習仲勳領導。經過兩次兵變失敗後，習仲勳已經回到了照金地區，當時正在照金地區堅持遊擊戰爭，開辟革命根據地。
9月中旬，謝子長和劉誌丹率領陝甘遊擊隊攻打保安縣城，在經曆了兩次失利後，便將隊伍撤到甘肅省合水縣平正川的梢林地帶，總指揮部決定遊擊隊分散活動，伺機殲敵。當時劉誌丹率領70餘人到合水、慶陽一帶活動，楊森、黃子文帶領60餘人到三原武字區，楊重遠、閻紅彥帶騎兵隊到照金一帶活動，謝子長依靠群眾的掩護，帶領30餘人，在平正川、豹子川的山林裏，照看傷病員。經過各路部隊的努力，又籌得了一批糧款，取得了一些勝利，使陝甘遊擊隊又恢複了戰鬥力。
10月4日，陝甘邊紅軍臨時總指揮部成立，總指揮為王泰吉。劉誌丹回到照金後即被任命為副總指揮兼參謀長。10月中下旬，劉誌丹和王泰吉揮師北上，先後在合水縣城、毛家溝門、楊家店三戰三捷，殲敵數百人。
11月上旬，陝甘邊特委和陝甘邊紅軍臨時總指揮部在合水包家寨召開聯席會議，根據劉誌丹的建議，總結以往鬥爭經驗和失敗教訓，討論製定了改編部隊、建立根據地和行動方針等重大決定，決定撤銷陝甘邊紅軍臨時總指揮部，恢複紅26軍番號，並成立紅42師，由王泰吉任師長，劉誌丹任參謀長，高崗任政委，轄2個團500餘人。會議還決定紅軍暫時撤離照金，開辟以南梁為中心的革命根據地。隨即，劉誌丹和王泰吉分兵兩路繼續北上，在二將川會師，利用戰鬥空隙在二將川、平正川、太白川、白馬廟川一帶發動群眾，打土豪分糧食。