西捻军取得灞桥十里坡大捷后，移师西安附近的秦渡镇，补充给养，稍事休整。
同治六年（1867）正月，西捻军与新开到的刘松山部湘军在西安郊外接战数次后，即于二月与刘军脱离接触，往西撤去，在郿县北渡渭河，往同州方向驰去。
此后好几个月，西捻军就在渭水以北的同州、咸阳、乾州等州县活动，原先屯扎在陕西中部的耀州、宜君一带的回军也趁机南下，与西捻军配合作战。 回、汉两支反清武装，除了在战略上有所合作，还在随后发生的不少战役中，相互协调行动。譬如1867年5月间，捻军邀约回民军合攻富平县城，据《富平县志》记载：
“此次捻、回合股，......陕回勾结捻匪欲图东渡 ”（铁马读史）。
刘蓉兵败被革职回籍后，新晋陕西巡抚乔松年在呈给清廷的奏稿中说：
“ （ ‘捻匪’）势极穷蹙，遂复勾结回逆数千人，连夜由富平满城一带东趋......（捻回合并后） 前由咸阳窜近省城之回，经各军击败后，已并入捻中”。
这样描述并不准确，但也说明捻军与陕西回军会时不时联手作战。（铁马读史）左宗棠早就预料到这种情况，并欲极力阻止这种联合。他在写给挚友杨昌濬的信中说：
“捻之伎俩胜于回，人数易于添凑，若听其日聚日多，纵横流毒，诚恐由腹心而肢体，中原将无完土矣 ”。
左宗棠思虑再三， 决定了“先捻后回、先秦后陇（甘肃）”的征剿方针。这一方针不仅能集中兵力，率先打击更强更危险的捻军；同时，西捻、陕回合作还处于初步探索阶段，双方既合作又彼此防范，远没有消除历史以及民族、地域形成的种种隔阂，一旦捻、回各自压力轻重悬殊，就会失去抱团取暖、患难与共的紧迫感，这种松散联盟就会土崩瓦解，各顾各的历史悲剧必会重演。左宗棠手段高超，也是他深谙国情、人性的具体表现。
当年6月，左宗棠亲率北路楚军，由潼关进入陕西，随后刘典的中路军、高连升的南路军也接踵而至，全军约17000余人。在楚军施加的强大压力下，西捻军很难在渭北立足，被迫分批向陕北转移，于10月上旬先后攻占绥德、安塞、延川、榆林等地。但陕北地处黄土高原，自古就是苦寒贫瘠之地，且东有黄河阻断，北为塞外草原、荒漠，西边是陕甘回军的势力范围，活动范围狭小，又很难征集到足够的粮草供养6万大军； 就在左右为难之际，东捻军遭淮军围逼、情势异常危殆的消息也辗转传来，张宗禹和邱远才、张禹爵等商议，决计渡黄河进入山西 ，再东走齐鲁苏皖，设法驰援陷入危境的东捻军。
左宗棠早就担心“捻匪”会渡河东窜，遂命湘军悍将、陕西按察使陈湜加紧河防，务必堵截捻军东渡，他还让刘松山、郭宝昌等率部由白水、洛川驰往宜川，阻挡捻军东渡入晋。但刘松山部负责殿后的李祥和军被陕回军围歼，刘松山不得不率军回救。趁楚军阵脚大乱之际，张宗禹等于11月下旬直插宜川，趁黄河封冻之机踏冰而过，经山西西南部一角，进入河南怀庆府，再折而往北捣入直隶（河北），经定州、保定等地抵达北京附近的房山。
西捻军利用其擅于长途奔袭的优势，神速直达京畿之地，引发京师震动，使满蒙统治者陷入极度恐慌中。左宗棠不得不暂时搁置攻回要务，率楚军主力驰援京师，李鸿章和鲁、豫、皖等省的督抚大员也纷纷带兵勤王 ，直隶总督、奉天将军崇厚也带领由千余中外雇佣军组成的“洋枪队” 赶至，在黄河以北的山东、直隶一下子集中了十多万清军。彼时东捻军早已全军覆没，西捻军数万铁骑虽浴血奋战半年多，但仍然陷入西阻运河、北阻减河、南阻黄河、 东阻渤海的巨大包围圈内，他们左冲右突，始终无法破围而出，终于同治七年六月全军覆灭于山东茌平徒骇河边，据说张宗禹带十余残骑投河不知所终（一说没死，后辗转逃至河北，藏匿民间行医为生）。这就是说，与东捻军一样，西捻军最后也覆亡于曾国藩最先提出的、李鸿章坚持贯彻执行的河防战略。
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