黄河北面，沿河布满了工事，架起机关枪和大炮，机枪射手和炮兵日夜守在机枪和大炮的旁边，连吃饭也是送到工事里。士兵们穿着肮脏的衣服，头发半尺长，毛发卷在一起好像破毡片，活像一批流放的囚徒。他们在军官的呵斥逼赶下，日夜不停地沿河挖工事，垒沙袋，一个个脸色灰黑，面无血色，精疲力尽，一边干活一边打盹，处于半醒半睡的状态之中。军官们手里抢着马鞭，看到打吨的士兵，不由分说就是一顿抽打，直打得遍体鳞伤，血流不止方才住手。他们一边打骂，一边威胁说：“你们这群懒鬼！不赶快修工事，解放军来了，把你们抓住全扔到黄河里去！”
巡逻的马队日夜沿黄河奔跑，这一群刚过，那一群又来，穿梭往返，使战前的紧张气氛更加浓重了。
兰州城里的官僚绅士们，一见形势不好，便用马匹车辆将家中金银细软一应运往黄河北面，准备向新疆奔命。黄河穿兰州古城而过，连接南北两岸的只有一座铁桥。弹药粮草，士兵马队，南来北往，一座本来并不宽的大铁桥已经拥挤不堪，加上地方绅士搬运家当，使得铁桥上经常发生堵塞，动刀动枪的械斗时有发生。仗未打响，铁桥上已是血迹斑斑了。
马继援听到铁桥堵塞影响军事行动的报告后，当即传下一道命令：“把铁桥封锁起来，实行军事管制！除了部队行动而外，谁都不准过！如果有人敢胡来，格杀勿论！”铁桥被军事管制后，官吏绅士们毫无办法，只得花钱雇用筏客，用羊皮筏子和大小船只搬运物品。黄河河面上，一片混乱。沿河上下，士兵们趁机抢劫掠夺，大发横财。
马继援得到消息。气得大发雷霆，下令沿河部队把黄河封锁起来，发现船只和羊皮筏子，一律击沉！于是，黄河被封锁了。
官吏绅士们无奈，又到处挖地窖，把金银财宝埋在土里。
兰州城内更是一片混乱，大街小巷挤满了士兵、商贩和市民。人们互相打探消息，一个个惊慌失措，想跑无处跑，想躲无处躲，顾了身家性命又怕丢下妻子儿女，一时乱挤乱窜，不知如何是好。一些平日里倍受马家军欺压的百姓，表面上也很紧张，内心里却为解放军即将攻打兰州暗暗叫好，他们盼望着战斗赶快打响，好让百姓们早日脱离苦难。
兰州南面的东岗坡、皋兰山、沈家岭和狗娃山一线阵地上，马继援的嫡系部队进驻这一带阵地后，比黄河北岸的国民党军队更加紧张。因为这里是解放军进攻的第一线阵地，因此马继援更加注重城南山地防御工事的进一步加固。他一面令守山头阵地的部队日夜加固工事，一面派后勤部队首先保证南山一线阵地的军火物资供应。沿南面的山坡，汽车载，马车拉，人扛马驮，满山坡的大路小道挤满了负重的人马和车辆，粮草弹药源源不断地运送到南山工事里。
进入南山阵地的马家军官兵，尽管知道山上工事是钢筋混凝土浇灌出来的永固性工事，但心里仍然不踏实。眼见得解放军千里追击，沿途数次交锋，直逼兰州城下，只觉得这支劲敌实难对付。因此，他们日夜加固工事，除了原有的工事外，还在漫山遍野新挖新修了各式各样的堑壕和掩体。东起东岗坡，西至狗娃山，几十里长的山岭上，被马家军官兵挖得沟沟坎坎，千疮百孔。
马家军官兵虽然表面上凶猛强悍，摆出一副坚守阵地、与解放军拼死一战的架式，其实内心十分恐慌，人人都担心阵地失守，落得个葬身土丘的下场。
兰州南山以南的解放军阵地上，也是夜以继日地做着攻击准备工作。解放军指战员都明白，兰州战役将是一场你死我活的攻坚战。马家军北依黄河天险，南据东岗坡、皋兰山、沈家岭、狗娃山一线的高山峻岭，又有坚固的工事居高临下，再加马家军弹药充足，以逸待劳，要从山下攻上去，拿下这一线数十里长的山地工事，扫清兰州市南面外围的障碍，为攻人兰州古城捣毁马步芳父子的巢｜穴打通道路，并不是一件容易的事情。说真的，能不能攻下南山阵地，指战员们心里的确没有十分把握，彭德怀用望远镜观察了马家军的南山阵地后，脸上本来就严肃的神情更加冷峻了。他对一举攻下马家军南山阵地能否成功，从来没跟任何人提起过。他本来就是一个寡言少语的人，对这件事情就更不吐露真情了。
8 月21日拂晓，解放军发起试探性攻击，外围阵地的炮声震撼着沉寂的山峦，古城岭上硝烟弥漫。
第65军第193 师第579 团在马架山南麓卜家路口一线，率先向敌主阵地古城岭发起攻击。指战员们迅速通过火力封锁区，冲到敌人的阵地前。先头分队进入雷区时，踏响地雷，引起航空炸弹和周围地雷的连锁爆炸，后续分队毫不停留，继续前进，越过铁丝网冲至第一道外壕。
趁我先头部队立足未稳之机，近百个敌人突然从侧翼蜂拥而出。他们光着膀子，挥舞着鬼头刀，嚎叫着向战士们冲来。战士们甩出一排手榴弹，把敌人压了下去。
稍停，这些亡命徒又狂叫着“死了升天”，继续冲上来。三营的战士们勇猛地端着刺刀迎上去，与敌展开了激烈的白刃格斗。刚刚把敌人第一次反扑打下去，另一群又从两翼包抄过来这样激战到9 时，尚未突破敌前沿，师长郑三生下令暂停攻击，重新组织战斗。
第二次攻击仍未奏效，战士们带着满身血污撤退下来。两次攻击没有成功，伤亡较大，部队很憋气。
16时，发起第三次攻击，当部队冒着密集的火力冲到第一道外壕时，又有战士触雷牺牲，也有跳进外壕的战士被木尖桩扎伤。与此同时，敌人又开始以一个排至一个多连的兵力连续反扑由于敌人居高临下，工事隐蔽，火力突然密集，而我进攻正面狭窄，地形暴露，不便运动，也不便发挥火力，因而进展缓慢。部队虽然伤亡较大，但士气高昂，战士们前仆后继，反复拼杀，终以血的代价夺占了敌人第一道外壕。又一鼓作气，突破敌人第二道外壕。接近第三道外壕时，终因敌人反扑猛烈，无法立足，退回到第一道外壕。
激烈的战斗持续了一天，进攻部队像钉子一样牢牢地钉在第一道外壕阵地上。
沈家岭和狗娃山是两座山梁，位于兰州西南10里左右，两山相连。山梁的西侧，是临（挑）兰（州）公路，直通兰州西关。沈家岭的东边，是阿（干镇）兰（州）公路，再往东便是更高的皋兰山。婉蜒的公路夹在两山之间。沿公路北出谷口，便是兰州西关。扼守沈家岭与狗娃山，居高临下，可截断两条公路。如果解放军拿下这两处高地，沿着公路能直捣西关，切断黄河铁桥，将敌人从四面围困在兰州城内，关起门来打狗。
站在解放军的阵地上，由南向北望去，沈家岭的形状酷似葫芦柄，伸向解放军进攻的方向，易守难攻的狭窄地带设有难以跨越的横沟障碍，沟前还有密密麻麻的布雷场。要突破这样的地形和障碍攻击敌人的阵地，难度是可想而知的。
攻击沈家岭的突破口很难选择。两侧山高谷深，坡陡崖峭，不仅无路可走，而且受到东西两面火力夹击，无法突破。惟一的办法就是正面硬攻。但这个葫芦形的阵地，简直像个缩头的刺猖，要拿下它非常棘手。
沈家岭阵地，与守兰州之敌存亡与共，战略地位十分重要。马继援曾得意地将这个阵地称为“兰州金锁”。他以其精锐主力第82军的第190 师防守沈家岭和狗娃山，以主力第129 军的第357 师防守七里河、小西湖沿黄河通往西关的狭长公路，另派第129 军一部驻守华林山，控制通往兰州西关的惟一通道，作为第二道防线。
攻打沈家岭和狗娃山的第4 军，在强有力的炮火轰击之后，于拂晓6 时，向沈家岭、狗娃山守敌发起了一次又一次的进攻，打得十分顽强，但一次又一次的冲锋连续受阻，伤亡很大。
敌人凶残顽固，拼死组织反扑。
鏖战激烈，双方打成了对峙的局面。
皋兰山的主峰营盘岭，是兰州南面的屏障，从兰州内城有公路直通峰顶。各种火炮、弹药及其他作战物资，均可由汽车直接送到阵地上。山上的工事，早在抗日战争时期，国民党以一个工兵团的兵力，外加3000民工，整整修筑了半年多。尔后，马步芳又派一个工兵营，还有数千民工，又加修了3 个多月。主阵地以钢筋水泥明堡与暗堡，构成核心的集群工事。围绕主阵地三营子这个山梁，自上而下有环形峭壁三道，每道高约二至三丈，峭壁外挖有两丈多宽的外壕，外壕内外两面均设有铁丝网，并布满了小型航空炸弹，每枚炸弹重30磅，炸弹与不同型号的地雷连接成梅花式连环雷，踏响一个，连响一串，马匪称之为土飞机。整个阵地上，明碉暗堡的火力组成交叉火网，并以可容纳两个营兵力的地道相互串通。敌人的这种工事，既能打，又能藏。
营盘岭左有狗娃山、沈家岭，右有马架山守敌的火力支援，形成了一个完整的火力体系。如果解放军攻占了营盘岭，就可以居高临下，轻重火器可直接控制兰州整个市区和敌人惟一的退路黄河铁桥。
马继援派精锐主力第248 师扼守营盘岭。他有恃无恐地吹嘘道：“营盘岭是牢不可破的铁阵，是固守兰州的南大门，如果共产党能攻破它，我便自动撤出兰州。”
主攻营盘岭的第6 军部队于全线攻击开始的前夜，利用黑夜，沉着机警地接近敌人阵地。敌人做梦也不会想到，在他们阵地前沿几十米的崖坎下，潜伏着成百上千的解放军战士。
拂晓时分开始攻击。一阵猛烈的炮火之后，部队分两路直扑营盘岭，经过激烈战斗，伤亡很大，攻击受阻。担任主攻部队的炮火只摧毁了敌人暴露在前沿的工事，未能彻底摧毁暗堡。当炮火转移时，躲在狗洞里的敌人又钻了出来，拼命用火力拦阻，使我担任�