黃柴畈會議結束後，紅四方面軍主力兩萬多人分成左右兩路，分別由徐向前和陳昌浩率領，借著夜色掩護，從黃陂四姑墩出發悄然西行。10月12日，部隊先後在廣水、衛店之間穿過平漢鐵路，幾天後兩軍在湖北西北部的應山陳家巷會合。按照撤退前的設想，紅四方面軍主力向平漢路西與紅三軍會合，然後再待機打回根據地。誰知，當部隊到達湖北西部的隨縣大洪山腹地時才發現，紅三軍已經北撤到桐柏山區。令部隊更感困難的是，離開了鄂豫皖蘇區後，紅軍活動的基礎完全喪失。沿途沒有黨的基層政權，沒有熱情迎接的群眾，沒有給養物資的供應，沒有救治傷病員的醫院，天天被敵人追著打。特別是由於信息閉塞，不知道大範圍的敵我態勢，行動極為困難。敵軍的飛機天天就在紅軍的頭上轉，隨時將紅軍的行動路線、前進方向告知前面的守軍和後面的追兵，前面的敵軍以逸待勞，後面的敵軍窮追不捨，前堵後追，我軍困難重重。
「煮熟的鴨子」居然真的飛了！蔣介石極為惱怒，他嚴令各部層層堵截，務必要全面消滅紅軍。在蔣介石的部署下，衛立煌率李默庵第十師、蔣伏生第八十三師、羅啟疆獨立第三十四旅跟蹤追擊；北面胡宗南第一師沿花園至襄陽的公路、南面蕭之楚四十四師沿京山至宜城的公路，南北呼應，平行追擊；劉茂恩第六十五師和馮鵬翥第六十七師依託沙河從西面堵截。紅軍部隊在敵前後左右圍追堵截下艱難地向前運動。由於頭上敵人飛機的轟炸掃射，部隊只能改為夜行軍，而且走的都是山野小路，行進速度很受影響，即便如此，一夜也要走近百里。
19日拂曉，天還沒亮，四周黑黢黢的，部隊前進至棗陽以南八十餘里的新集鎮。新集北靠桐柏山，南接大洪山，西瀕漢江。由於連日行軍，部隊異常疲勞，準備稍事休息再走。鎮子不大，部隊一頭一尾就把鎮子佔得滿滿的。戰士們東倒西歪地就地而卧，很快鼾聲一片。
王崇德是黃安人，黃麻起義後，和兒子一起參加了紅軍。父子倆都在紅十一師，由於年紀大，他在連隊炊事班當炊事員。這次撤離鄂豫皖蘇區，紅十一師擔任後衛，王崇德所在的部隊在一條小河的河岸邊停下來，炊事班忙著給大家做飯，天天急行軍，敵人跟著屁股追，部隊已經幾天沒吃口熱飯了。王崇德挑著一擔桶到河邊去挑水，此時天已蒙蒙亮。王崇德來到河邊打滿水後搖搖晃晃向岸上走，突然聽到遠處傳來嘈雜的腳步聲，他抬眼一看，一大隊人提著槍從河岸邊的堤壩上向鎮子跑過來。王崇德頓時緊張起來，自己的部隊是後衛，後面已經沒有我軍了。他一個激靈：是敵軍？！他將水桶一扔就向部隊休息的地方跑，邊喊邊跑：「敵人來了！敵人來了！」
王崇德的喊聲也驚動了敵人，「啪、啪」幾聲，敵人開槍了。黎明前的寂靜一下子被打破，鎮子內外正在休息的部隊被槍聲驚醒，迅速衝出來迎敵。
來敵是蔣伏生師，這幾天他們一直尾隨紅軍，但總是沒追上，昨天蔣伏生命令全師日夜不休息，沒想到在新集打了紅軍一個措手不及。敵軍欺我是撤退之師，居然連戰鬥隊形都沒有，散亂一片地向我軍撲來。後衛的紅十一師立即在大梨樹、三里塝一線投入阻擊。兩軍在野地里交手，從早晨一直打到半夜。敵人拖住了紅軍的後腿，敵李默庵師及羅啟疆旅也趕到並立即加入作戰。眼看敵人越來越多，戰鬥逐漸呈現出不利於我軍的狀態。
紅軍是突圍之師，在新集人地生疏，在這裡與敵糾纏，有利於敵而不利於我。眼下當務之急是乘敵包圍圈尚未形成，迅速衝破敵軍圍堵，與敵脫離接觸。
新集地形起伏不平，屬於鄂北丘陵，西北的亘葯山至黎樹壋一線已被敵蔣伏生師控制，李默庵師控制著顏家大廟至大竹園至烏頭觀一線制高點，羅啟疆旅控制著包家灣至黃家灣一線，新趕來的王金鏞旅佔領了鳳凰嘴至顏家巷子一線，東、北、西三面合圍，已經快形成包圍圈，數萬部隊被壓縮蝸集在宋家集至吳家集方圓不過十幾里的小地方，唯南面還有空缺。徐向前緊急命令搶佔吳家集至宋家集一線的刀峰嶺、板凳崗、劉家崗、三里塝、大梨樹等幾個制高點，命令紅十二師奪取攻佔新集西南的制高點烏頭觀。但十二師動作慢了一步，烏頭觀已經被敵人第十師搶先佔領，徐向前再令紅十二師師長曠繼勛率部強攻烏頭觀，由於是仰攻，敵人據險頑抗，我軍未能拿下此據點。就是因為沒有拿下烏頭觀這個制高點，紅軍遭到敵人居高臨下的火力壓制，受到重大損失。
20日上午，紅四方面軍選准敵戰鬥力較弱的敵三十四旅為突破口，兩面夾擊發起攻擊。開始，戰鬥進行得很順利，敵三十四旅傷亡慘重，旅長羅啟疆被擊傷，三十四旅官兵潮水般潰退。紅軍部隊乘勝追擊。如果紅軍能將敵三十四旅全殲，其他尾追敵軍就不敢突出冒進。就在緊要關頭，控制烏頭觀制高點的敵軍第十師突然以密集的火力攻擊乘勝追擊的紅軍。由於遭到敵人火力攔截，紅軍攻勢受挫，潰散的三十四旅紛紛退往烏頭觀，憑險死守，敵我雙方形成僵持局面。
下午四時，紅十、十一師集中主力，向敵三十四旅薄弱部位突擊。紅十一師三十三團團長吳雲山在發起衝擊時中彈身亡，關鍵時刻，三十三團政委程世才挺身而出，揮起他那與眾不同的長砍刀向敵陣殺去，頓時，全團士氣大振。衝擊中，程世才和幾名敵人拼殺，身負重傷而昏迷過去。黃昏時分，落日欲墜，敵四十四師的三個旅陸續趕到，敵五十一師一個旅亦由襄陽經宜城進至板橋店，扼守住紅軍西行通道，敵獨立三十七旅已馳援至北面的板凳崗，紅軍面臨被合圍危險。
衛立煌得知在新集阻擋住了紅軍主力，立即命令胡宗南的第一師趕至板橋、平林一線，劉茂恩部趕至熊集至耿集一線。蔣介石也於當日電令衛立煌：「昨日殘匪主力在宋家集—吳家集之線與我軍激戰甚烈，望兄速率所部星夜由楊家棚向宋家集進襲，必可得最後之勝利。」
21日，敵追兵陸續趕到，優勢敵軍向我關門山、刀峰嶺陣地發動連續不斷地猛攻，到了下午，一股敵人突破前沿陣地，直撲方面軍總部。
紅四方面軍總部平時有一個營警衛，但當天上午因北線吃緊，陳昌浩帶領一個連馳援北線，總部只剩下兩個連不足三百名戰士。面對撲來的敵人，徐向前抽出手槍，帶領總部的參謀人員和兩個連的戰士們與敵廝殺。總部方向密集的槍聲引起側翼紅十一師師長倪志亮和政委李先念的警覺：「糟糕，總部遭襲！」但十一師指揮部跟前也沒有戰鬥部隊了，李先念和倪志亮飛速帶領師通訊連一百多人撲向總部。通訊連的戰士們手持大刀如同猛虎撲食，殺紅了眼的戰士們手起刀落，嘁里咔嚓，一下子十幾個敵軍血濺三尺，倒地身亡，這氣勢令其餘的敵軍心驚膽戰，陣腳大亂。正在和敵人拼殺的徐向前見李先念、倪志亮趕到，立即指揮部隊反衝鋒，將衝上來的敵人打下去。
敵人對21日的戰鬥也有記載：
我陳、於兩旅經板凳崗—松林寺向刀峰嶺—關門山之匪攻擊前進，陳旅先頭張虎臣團本（二十一）午後三時進至界山堊，遙見當面各山頭紅旗林立，滿布匪兵，張團第二營當即開始攻擊，該匪居高頑抗，肉搏多次，仰攻尤難、張團長虎臣乃率後續部隊親赴前線督戰，頓時士氣倍增、斃匪無算，一鼓攻佔刀峰嶺。不幸張團長虎臣胸部中彈，當時殞命，以次官兵亦傷亡五十員余名。
原成都軍區副政委、北京軍區副政委，少將，時任紅十二師三十四團排長羅應懷回憶：
一天之內，我們多次同敵人展開肉搏戰……一次，在同撲到陣地上來的敵人進行肉搏戰時，敵人一把抓住了我身上的斗篷，我使勁一掙，縱身跳下了幾米高的斷崖，敵人只揪下了斗篷。
21日一整天，戰鬥呈膠著狀態，敵人力量數倍於我，而且不斷有敵軍增援部隊趕到，敵我雙方戰線已經打亂，兩軍糾纏在一起多次發生肉搏戰。在新集混戰了整整兩天，雙方打得天昏地暗，紅十師師長王宏坤負傷。黃昏時分，敵范石生五十一師從西南方向向紅軍側後方發起攻擊，胡宗南第一師從東北方壓來，敵人從多面彙集，合圍之勢即將形成，形勢變得萬分危急。如果再不採取緊急措施，紅四方面軍將陷入危險境地。徐向前、陳昌浩稍作商量，決定不與敵戀戰，趕快集中兵力向敵人防守力量薄弱的西北方向突圍。
這一仗，部隊出現大量傷員，現在部隊要突圍，無法帶走傷員，只好將一部分傷員安置在當地的老鄉家裡。紅四方面軍老戰士，原北京軍區司令員，時任少共國際團連長的秦基偉在戰鬥中負傷，他被告知要留下來安置。秦基偉回憶：
一個下午，我坐卧不安。
我知道上級的難處，留下我們也是迫不得已。可不管怎麼說，我也不甘心被丟下。
我已經是紅軍了，而且入了黨，當了連長，可以說，我把自己的一切都交給紅軍了。現在不要我，讓我到哪裡去呢？這裡全是白區，群眾還不是很覺悟，把我們留在老百姓家裡，要葯沒藥，凶多吉少。敵人來了只好束手就擒