瓦窯堡無法攻破，清澗縣城的敵人更多，防禦工事更堅固，地形更險要，更沒有強攻的可能。怎麼辦？不攻城拔寨，違背上級領導的命令；勉強硬攻，則是以卵擊石，自取滅亡。正當指揮員們議論紛紛時，陝北遊擊隊第三縱隊總指揮曹動之提出了一個既不打瓦窯堡也不打清澗縣，但又不違抗命令、消極怠工的良策，建議改打敵人防守薄弱的橫山縣。
曹動之是高崗的同鄉，當年與高崗一起發動了“一高”學潮，後來同高崗一起被校方開除後，又轉入了榆林中學。高崗後來去西安中山軍事學校後，熱情追求新思潮的曹動之因在榆林中學積極參加學生自治運動而被開除，又回到了橫山縣。1927年，曹動之加入了中國共產黨，並擔任了中共橫山縣特別支部書記，奉命打入軍閥部隊搞兵運，並於1934年率部加入了紅27軍。
曹動之對自己生長的橫山縣十分熟悉，他向劉誌丹、高崗介紹說：“雖然橫山縣城險要，但工事簡陋，駐軍隻有國民黨86師的騎兵第三營，兵力薄弱，防守不嚴。我們可以在魯家河集結優勢兵力，奔襲橫山，便可一舉攻破。”
與曹動之經曆相同的前敵總指揮部政委高崗，自然對橫山縣城也很熟悉。他在曹動之介紹完情況後，首先表示同意改打橫山縣城，認為曹動之的意見很有道理，其他人也都表示同意。
經過分析，劉誌丹認為，攻克橫山，可使石灣守軍國民黨二五六旅之五一一團不戰自退，這不僅可使米西根據地擴展到無定河上遊，還可以減輕國民黨86師對神府根據地的壓力，更有利於紅軍集中力量打擊南線的國民黨東北軍。總指揮劉誌丹見沒有異議，於是在會上立即作出決定，放棄攻打瓦窯堡和清澗縣，改為奔襲橫山縣城。部隊立即出發，到達魯家河後，做突襲橫山城的準備。當時的兵力部署是：由紅一團在城西北架雲梯登城，步兵二團和第三遊擊縱隊由城東攻城，西北抗日義勇軍搶占南山製高點，紅四團占領城北娘娘廟，紅二團赴斬賊關構築工事，以備阻擊波羅、榆林援軍。
1935年9月9日，劉誌丹、高崗率領部隊在曹動之的帶領下，來到了臥牛城根據地。部隊在這裏休整了一天，於11日拂曉趕到了橫山城下。
翌日淩晨3時，各路軍按計劃進入陣地，並隨即向縣城發起突襲。不料被敵軍發覺，突襲不成，轉為強攻，由紅軍在前，遊擊隊隨後，向守城駐軍發起猛攻。戰鬥進行至上午11時，劉誌丹令先鋒連的140多名戰士連續發起三次衝鋒，使守城駐軍驚慌不安、士氣渙散，亟做棄城東逃打算。劉誌丹令紅四團下山做好阻擊準備，不久，果見城門大開，守軍一窩蜂擁出來，紅四團當即組織十幾挺機槍迎頭掃射，前麵的騎兵紛紛落馬，後邊的又急忙縮回城裏，激戰至下午1時，雙方傷亡都比較大，而城尚未攻克，劉誌丹恐榆林、波羅方麵國民黨援軍到達後，於紅軍不利，遂傳令主動撤出戰鬥，命紅四團掩護自衛軍向南轉移。
這一仗，完全出敵不意，攻其不備。此後，國民黨86師為了鞏固其防地，隻得抽調二五八旅一部，加強鎮川、武鎮、橫山地區的防禦，從而有效地減輕了神府根據地的國民黨軍事壓力。
關於這次戰鬥的具體情況，當年曾經擔任主攻的紅一團團長賀晉年，後來於1983年11月10日做了如下回憶：
劉誌丹同誌率領紅軍主力兵團第一次奔襲橫山縣城，是在1935年8月27日文安驛會議後，在臥牛城一帶做的戰鬥準備。參戰的有紅26軍、紅27軍和抗日義勇軍等，其中參戰的紅27軍一團團長是我，政委是張達誌。在這次戰鬥中，我們紅一團是主攻，位於橫山城的北麵，約有八九百人。在偷襲時由於攻城的雲梯斷了，所以梯子變得短了，經幾次攀登後，被敵人發覺，後轉而采取強攻，還是沒有成功。戰鬥持續了一上午，最後由於我軍傷亡太大，其中我團三連連長和通訊員也都犧牲了，所以下午前敵總指揮命令我軍撤退了。