面对敌情的变化，红一方面军迅速调整作战部署。1935年11月23日，毛泽东致电彭德怀、周恩来，要求红军以一部兵力继续围歼残敌，主力转为打援。红一方面军遂以少部兵力围困寨子山守敌，并阻击由鄜县县城向西推进的第一一七师，主力部队则沿葫芦河川道西进，迎击第五十七军的其余两个师。董英斌惧怕被歼，遂向太白镇方向退却。红军乘势追击，在张家湾歼灭了第一〇六师的第六一七团。
11月23日，困守寨子山的牛元峰待援无望，遂于当晚突围，沿葫芦河支流川子河川道向南逃窜。红十五军团乘胜追击。牛元峰在逃跑途中自裁身亡。至24日晨，第一〇九师残部全部被歼。至此，直罗镇战役胜利结束。
直罗镇战役的胜利与人民群众的支前工作密不可分。在战役开始之前，周恩来动员组织参战的红军部队和地方党政群组织、人民群众进行战勤准备工作。在红十五军团打下张村驿后，周恩来即来到这里，在红十五军团民运部全体会议上，亲自部署组织群众，积极做好支前的准备工作。周恩来指示在张村驿一带要打土豪、分田地，并组织贫农会、妇女会、儿童团等。同时要求组织好担架队，并建立伤员转运站，烧好开水，煮好米汤，以保证伤员们吃喝。另外，还要建立俘虏转运站。遵照周恩来的指示，红十五军团民运部的同志分别前往农村，帮助建党建政。经过10多天的努力，张村驿周围的土地全部分配完毕，人民群众分得了土地，翻身做了主人，支前的积极性空前高涨。
来源：学习强国