红26、27军联合作战，成立“前敌总指挥部”，刘志丹出任总指挥，亲自起草粉碎国民党第二次“围剿”动员令，率先打击来犯之敌高桂滋部旗开得胜；智取兴隆寨，强攻靖边城，激战八个月，歼敌五千多，解放延长、延川、安塞、安定、靖边和保安六座县城，将陕北、陕甘边两块根据地连成一片，二十多个县建立了工农民主政权，游击区扩大到三十多个县，西北根据地进入全盛时期。
第一次反“围剿”取得全面胜利之后，西北的革命形势更加迅猛地发展起来，这让蒋介石感到很是不安，于是在1935年2月，蒋介石又紧急调集驻河南的高桂滋部84师和陕、甘、宁、晋四省的军阀部队，组成了一支有6个师，30个团，约5万人的兵力，照搬对中央苏区进行第五次“围剿”的“成功”办法，采取分割“清剿”和逐区“蚕食”的方针，对西北革命根据地发动了第二次“围剿”。
当时，西北根据地的革命武装还不是十分强大，红军主力部队就只有红26军和刚刚改编的红27军，加起来四千人左右，另外就是各地的游击队三千余人，所有的人马加起来总共也就七八千人，而且部分游击队员手里拿的还是大刀长矛这种落后的原始武器，既缺乏军事训练，又缺少战斗经验。所以，这一次要面对五倍于自己的敌人，形势一下子变得严峻起来。
然而，身经百战的刘志丹有着丰富的革命斗争经验和出色的军事指挥才能。他和西北军事委员会副主席高岗一起，主持召开了中共西北军事委员会会议，统一大家的意见。对于如何粉碎敌人的进攻，当时西北根据地的红军和西北工委领导人有两种不同意见：
以刘志丹为代表的一种意见是，主张向南发展，进攻延长、延川、保安、安塞等地，使陕北苏区与陕甘苏区打通，连成一片；另一种意见就是主张攻打国民党统治力量较强的绥德、米脂、佳县、吴堡据点，与神府苏区（陕北苏区之一部分）打通。
通过讨论，大多数同志最后还是同意了刘志丹的意见，确定了首先打击深入陕北根据地的高桂滋部，而后向南向西发展，使陕甘和陕北根据地连成一片的战略方针。为了保证反“围剿”战役的胜利，刘志丹根据大家讨论的意见，结合周家硷会议精神，亲自为西北军委起草了粉碎国民党当局第二次“围剿”的动员令。
刘志丹在“动员令”中分析了敌我形势，指出了要先打高桂滋部的原因。刘志丹以一位革命军事家的眼光，对这一部署作出了独到的分析。他认为高桂滋部是从河南劳师远征，深入陕北后又人地生疏，同时又与陕北军阀井岳秀互有戒备之心，所以应该以逸待劳，首先给高桂滋部以迎头痛击，挫损敌军的锐气。打败高桂滋部以后，再向西南发展，把陕甘边和陕北两块革命根据地连成一片。
为了保证第二次反“围剿”的胜利，“动员令”还要求红军、游击队、赤卫军、少先队实行严格的军事化，服从命令，听从指挥，反对散漫习气和无组织无纪律状态。“动员令”下达后，根据地党政军民立即投入战斗，红军所到之处，赤卫军站岗放哨，群众紧密配合，带路送信，妇女补衣做鞋、看护伤员，整个根据地壁垒森严，众志成城。
第二次反“围剿”战斗开始后，红27军84师按刘志丹的命令，率先打击第一次深入陕北的来犯之敌高桂滋部。红27军84师旗开得胜，三月初，在清涧歼灭国民党高桂滋部一个连。4月22日，红26军主力北上，在横山寺儿畔首战告捷，又歼灭了井岳秀一个精锐连。5月1日，红26军、27军在赤源县（今子长县）白庙岔胜利会师，当日举行了盛大的联欢会，刘志丹及两支红军的代表都在会上讲了话，会场洋溢着兄弟部队亲密团结的气氛。会后又进一步进行了战斗动员，士气更加旺盛。
为统一指挥两军作战，5月3日，在安定玉家湾成立了“中国工农红军西北革命军事委员会前敌总指挥部”，刘志丹任总指挥，高岗任政委，白坚任政治部主任，统一指挥红26军和红27军的作战行动。
自从谢子长逝世以后，高岗接任西北军事委员会副主席，之后又就任前敌指挥部政委，这一次又同刘志丹并肩战斗，所以他对刘志丹的军事才干和高尚的革命情操一直是钦佩有加。后来在1943年3月纪念刘志丹逝世七周年的时候，高岗在《解放日报》上发表了一篇纪念刘志丹的文章。高岗在文章中写道：“志丹同志被公认为西北地区党和人民最好的领袖。他是陕甘苏区和红军的创造者，深谙战争的艺术，特别擅长于运动战和游击战，是西北党的军事家。”
这就是后来被认为是“西北王”的高岗对刘志丹的评价。高岗在革命时期能为党的事业作出重要贡献，与刘志丹对他的影响和两人曾经同甘共苦的经历是分不开的。
在第二次反“围剿”战斗中，随着“前敌总指挥部”的成立，西北的两支红军部队在刘志丹的统一指挥下，同根据地的群众武装协同作战，连战皆捷。两军会师后，先是在安定吴家寨、马家坪歼灭高桂滋部两个营和一个连，迫使驻安定县城守敌撤至瓦窑堡。5月10日解放了安定县城，这是西北革命根据地解放的第一座县城。
紧接着，根据地军民又乘胜再战，在清涧无定河边歼敌一个连。接着，再以声东击西的奔袭战术，制造假象，扬言要打清涧和绥德县城，给敌人造成错觉，主力则兼程南下，秘密运动到延长城下寻找战机。
5月30日凌晨，红军发动了对延长城的进攻，刘志丹亲自指挥攻城，全歼守敌400余人。延长守敌残部弃城而逃，延长县城宣告解放。延长县城的解放把驻守在县城附近甘谷驿的民团吓得不战而降，主动投诚。
6月1日，国民党延川守军惧怕红军攻城，就星夜向清涧逃遁，因而延川县城几乎是不费一枪一弹就顺利地解放了。
延长和延川相继解放后，“前敌总指挥部”决定乘胜追击，拔除陕甘边与陕北根据地之间的敌人据点，清除障碍，以便打通两个根据地之间的联系，最后达到将两块革命根据地连成一片的目标。为了实现这一目标，刘志丹又亲自制定了先夺甘泉，孤立延安，再打安塞的作战计划。
6月4日，红军昼夜兼程，南下奔袭甘泉，但是，因为军事计划暴露，敌军加强了戒备，未能得手。刘志丹马上改变计划，在甘泉虚晃一枪，然后率主力沿洛河西上，在延安高桥击溃国民党军一个连，击毙延安县民团团长李汉华。接着，红军又重兵包围了安塞县政府所在地兴隆寨。
当时安塞县的县政府和民团都搬进了兴隆寨。为了防止红军进攻，安塞县正在调换县长，于是新旧两任县长都躲在那里，还有许多豪绅地主，也都跑到兴隆寨来避难了。一个小小的兴隆寨，一下子聚集了一千多人。守寨的敌人布了三层火力网，配有滚木礌石、土炮长枪，还装了炸药。要是从正面进攻，别说是挡不挡得住敌人的火力，就是寨子下面那么陡的坡，连站都站不稳，更不要说进攻了。所以要想攻破兴隆寨，一定得想别的办法。
刘志丹带着队伍包围了兴隆寨，攻了两天，兴隆寨纹丝不动。刘志丹只好下令停下来，开会商量对策。当时就有人建议“爬寨子”，也有人说用“火牛阵”，搞一群牛来，尾巴绑上火，那牛就会疯了似的往前冲，那寨门就可以打开了。
刘志丹一听，觉得这两种办法都不能用。他说：“这寨子又高又陡，爬是爬不上去的。要是用火牛阵，这又不是平原地带，就是把牛烧死它们也冲不进去，再说还不知道要死多少牛，要给人家多少钱，就不要学战国时的田单了。”
想来想去，最后大家一致决定用挖坑道的办法，前边继续包围，其余人从后山挖，挖到了寨子边上，就用炸药爆破，把围墙轰塌了再往里冲。
这些红军战士都是农民出身，挖地道是他们的拿手好戏，当地的赤卫队也带着铁锹锄头来配合部队，他们就在后山日夜挖掘。前面的部队就将寨子围了起来进行佯攻，防止敌人发现后从前面逃跑。同时，刘志丹还组织人向寨子里喊话，叫他们放下武器出来投降。
在喊话劝降都没有效果的情况下，红军战士的地道已经挖到了寨墙脚下，战士们扎了两个大炸药包，对寨墙进行爆破。只听到轰隆两声，震得山动地摇，寨墙倒出了两个大缺口。冲锋号响起来了，前门后门同时发起进攻，战士们高喊着一拥而上。寨子上的敌人着了慌，安塞县的新旧两任县长就带着民团，从前面打开寨门往外跑，正好遇上冲进来的红军战士，两个县长只好乖乖地做了俘虏。那些豪绅地主被打死的打死，活捉的活捉，民团也被就地歼灭了。
6月20日，刘志丹带着队伍攻占了兴隆寨，歼敌200余人，解放了安塞县城，同时把安塞县境内的地主武装、反动民团组织也相继一扫而光。红军进了兴隆寨，停下来一边休整，一边研究下一步的行动。这时安塞县境内，大小据点都被拔光了，还剩下一座叫李家塌寨子的在负隅顽抗。
李家塌寨子可是个大钉子，又是陕甘边苏区和陕北苏区联系的必经之路。安塞、保安、定边几个县的地主恶霸全逃到了这里，李家塌寨子一时成了反动派的老窝儿。里边有一千多民团，还有杂七杂八的反动武装，总共有两千多人。其中大部分都是土匪流氓、官差衙役、恶棍走狗，全都是反动成性、奸淫烧杀成性的家伙，人民群众恨得咬牙切齿。当刘志丹的队伍刚刚进驻兴隆寨时，就来了一伙群众代表，控诉那些人的罪行，要求红军战士拔掉李家塌寨子，为他们报仇。战士们一听，个个义愤填膺，摩拳擦掌。
送走群众代表后，刘志丹立即把各团干部召集起来开会，进行战前动员。刘志丹说：“同志们，我们是人民群众的队伍，一定要和群众同心同德。这个李家塌寨子我们一定要打，就是花大代价也要把它打下来！”
当天夜里，刘志丹就带着队伍向李家塌寨子进军。可是到了李家塌寨子附近，刘志丹拿着望远镜站在高处借着月光四处一察看，却发现这个李家塌寨子的地形非常险要。这个寨子耸立在两个深山沟之间，北面是马鞍形，连着大山，又人工开了个壕沟，把大山截成两段。敌人在那些制高点上都修筑了工事，布好了火力点，可以俯瞰四周，控制整个寨子，敌军的主力就集中在那里。寨子的东面也是人工削成的陡崖，连根草也不长，无法攀登。南面和西面是天然的石头沟崖。寨子是北高南低，到处摆满了障碍物，有的地方还拉起了铁丝网，防守严密。刘志丹知道，面对这样的地形，正面强攻是不可能成功的，只有想别的办法。和大家一商量，最后决定还是再用对付兴隆寨子的办法，先用部队包围寨子，然后挖地道，最后再实施爆破。
天一亮，红1团就奉命包围了寨子，并且进行政治攻势，同时组织力量在后山挖地道。哪知才挖了半天，就被寨子上的敌人发现了，一阵手榴弹抛下来，牺牲了不少同志。有些同志一看急了，抓起枪杆子就要往上冲。刘志丹连忙命令那些人停下来，大声说：“你们是什么脑子？有这样打仗的吗？我们有多少兵力可以这样蛮干！”
这时，刘志丹又拿着望远镜进行观察，终于发现寨子南面和西面那些天然的石头崖上，不但有一道道的坎，还有一条条的裂缝，同时，那里也是敌人防守最薄弱的地方，寨子里的那些敌人以为凭借这些天然屏障，就可以阻挡红军的进攻。于是刘志丹就决定从那里实施进攻。他命令部队白天全部停下来，睡好觉吃饱饭，一方面又派人到各个连队调查，看有哪些人以前在家里放过羊。结果一查，有三十多个战士是放羊娃出身。战士们当时都觉得很奇怪，打仗和放羊能有什么关系？
到了晚上，部队就开始向寨子南面和西面运动。这时，刘志丹把那些放羊娃出身的战士叫到一起来进行动员，然后组成了一个三十多个人的敢死队，沿着那石头崖上的石缝爬上去，因为那些放羊娃出身的战士，最会爬陡峭的山崖。这时战士们才明白了，白天为什么要调查他们的出身。
