3月上旬，西华池一仗，陕甘宁野战集团军未达到战役预期目的。此时，胡宗南主力已经在洛川、宜川等地集结完毕。相反，作为外线配合的主要行动，刘邓出击平汉线和陈谢在晋西南的攻势尚未准备就绪。面对这种日益严重的局面，中央书记处于11日第一次郑重讨论延安弃守问题，决定在必要时放弃延安。3月18日，中央军委在给各地的电报中说:“待敌进延安之后，我当集中五个旅寻机打运动战，各个歼敌。”“以边区地域之广，地形之险，人民之好，有把握钳制胡军并逐渐削弱之，保持广大地区于我手，以利他区作战取得胜利。”这个指示表明毛泽东和彭德怀在退出延安进行内线运动战一点上，已取得了一致的意见。
3月13日，在完成掩护中央机关疏散转移的任务后，彭德怀即命令除以一部兵力与敌保持接触外，主力转移集结待机。敌向延安发起进攻的第三、四天，彭德怀命令新四旅即刻派人到延安东北的青化砭详细侦察地形。撤离延安前一天，他又命教导旅派人到青化砭侦察，预设战场。青化砭位于陕北的唯一公路—咸榆公路上，彭德怀判断，敌在占领延安后是一定要打通这条公路的。可以说，青化砭之战，是早就酝酿于彭德怀胸中的一着棋子。
3月18日，彭德怀在送毛泽东撤离延安后，马上同前方部队通话，规定部队撤退路线，告诉了意图和撤退时间。他特别指示三五八旅装成主力大摇大摆向延安西北的安塞以北撤退，待达成诱敌北进目的后，即向青化砭方向靠拢。他命令一纵独一旅二团三营伪装主力，节节抵抗，引诱敌主力向安塞进攻，达到远离青化眨预设战场的目的。西北野战兵团主力则埋伏于青化砭隐蔽待机。
按彭德怀最初部署，以主力待机，休整七天，待判明敌人动向后再作决定，不料鱼儿很快上钩。胡宗南误以为野战兵团主力向安塞方向撤退，随即于21日以五个旅的兵力，由延安沿延河向安塞前进。为保障其主力的侧翼安全，另以整编第二十七师三十一旅(欠一个团)由临真镇向青化砭前进，建立据点。25日，刚进入青化砭的三十一旅即被早就张网以待的西北野战兵团包围，仅仅1小时47分钟，2900名敌军全部就歼。
青化砭之战是西北野战兵团撤离延安后打的第一个胜仗。这一仗胜利的主要原因是陕北优越的群众条件和有利地形，正像彭德怀说的:“青化砭这一仗，要不是在陕北，是很难打的。”这一仗同时也表明，由于地形、群众条件优越，运用小部队佯动，牵着敌人主力转圈，以主力寻机歼灭孤立、突出之敌是完全可能的。经过青化砭一仗，这种适合陕北战场特点的运动战战法就初步形成了。
