8月22日，马麒在国防军“试攻”中获胜后离开了兰州窜回西宁。从各个方面情况看，马氏父子至少在国防军总攻兰州的前一天就已经意识到青马末日到了。马步芳临行前告之马继援，若无援军，撤回青海。
“试攻”后过了三天(实际上，盛唐师德个别地段双方始终有接触)，8月25日，总攻兰州打响。
战后，双方在战线东段（第5师先攻古城岭，后克窦家山）和中段（盛唐师攻克营盘岭）的战况描述是不一致的。国防军方面的记述是，攻克了阵地，青马无力反击，最后溃败。青马的描述是，战况虽然激烈，但远没有到支撑不下去的地步，青马是按照计划建制完整的主动撤离阵地的。当然双方的伤亡都不大，但是阵地易手也是不争的事实、
综合分析各种资料，可以得出结论，古城岭、窦家山是在下午4点钟左右攻克的，当时青马前线指挥官都知道了要放弃兰州，这里的青马步兵三团和骑兵二团就按计划就要开始撤离了，当然不会再争夺这两个阵地，他们的防区就交给了刚刚会放枪的真神军。古城岭、窦家山即使被对方占领，只要十里山、马架山不占领，国防军仍然不敢从撕裂的口子插入兰州。而当日国防军似乎也只满足攻克古城岭、窦家山，没有进逼对手。防守窦家山的损耗主要是青海保安一团，青马只赔上一个营（国防军说法），加上古城岭的损失，整个青马在阵地上估计损失不会超过750人，因此青马骑兵步兵的建制较完整的撤离阵地是可信的。
同样，盛唐师攻的营盘岭也是这种情况，盛唐师攻了一个白天，也只在下午5点占领了三营子阵地，前面还有二营子、头营和皋兰山主峰阵地，离把骑兵一团赶下皋兰山还早呢。而这时骑兵一团也在准备撤离，不会反击了。骑兵一团团长后来自己说其部队阵地上损失不大，但从战况看，损失应该大于骑兵四团（骑四团有青保一团垫背）。骑一团也应当说建制较完整的撤离阵地的。同样，盛唐师占领了三营子阵地后没有进逼敌人，到第二天早上才“军旗插上皋兰山主峰”。
只有西段沈家岭，狗娃山，双方的战况描述基本一致。青马方面的回顾者是当时的一名团副，他一个白天直至下午6点多钟青马被奉军团赶下沈家岭都在那里督战。结论是，沈家岭的确是奉军攻克的，而从最后时刻青马步三团团长仍在沈家岭最后一道防线督战的情况看，青马负责防守和增援的部队也拼到了实在无力再打下去的地步了。但是按照马麒的计划，步三团应在晚9点才能撤离沈家岭，狗娃山。所以，事后青马把兰州惨败的责任归咎于步三团团长马振武似乎也说得过去，毕竟一个团对一个团，防守方的优势要大得多。