1936年8月初，紅九軍長徵到達甘肅南部地區，攻佔天險臘子口，於8月10日進佔哈達鋪。10月初繼續北上，在會寧參加了紅軍三大主力勝利會師。
紅九軍渡河後，佔領了鎖罕堡、打拉牌一線。敵馬步芳部第三旅及特務團，民團5000多人向紅九軍陣地攻擊。陳伯稚指揮紅二十七師與敵激戰七個小時，將敵人擊潰。第二天，敵第一旅和第二旅繼續來犯，被紅二十五師擊潰。紅九軍全線出擊，猛追逃敵，繳獲敵人大量槍枝彈藥及軍用物資。徐向前總指揮將這次勝利的消息通報全軍。
轉眼到了嚴冬，地處古絲綢之路上的河西走廓，天寒地凍，狂風呼嘯而來，天空中沙塵瀰漫，灰茫茫一片，看不見遠處的景物。紅九軍剛剛進至乾柴窪地區，敵馬步青的騎五師兩個旅和馬步芳第一○○師一個旅，在反動民團的配合下，由東、南、北三面向紅九軍猛撲過來，軍指揮部命令部隊就地構築工事，利用土牆挖好槍眼，阻擊來犯的敵人。敵以騎兵和步兵相配合，向紅九軍陣地發起猛烈的進攻。
11月13日晚，陳伯稚隨部隊攻佔古浪縣城。11月15日拂曉前進抵古浪城，並發起攻擊，殲守敵一部，擊傷敵團長馬華榮，殘敵棄城向涼州(今武威)逃竄。
古浪是河西走廊東部的要衝，地勢十分險要，又是蘭州、西寧、涼州間的重鎮。自古為兵家必爭之地。紅九軍一舉攻佔古浪城，使馬步芳、馬步青極為震驚。他們急令前線總指揮馬元海，率兩個團及民和縣民團向古浪進攻，同時調動三個旅一個團的兵力前往增援。
16日拂曉，敵人在炮火掩護下，以步兵、騎兵相配合，向古浪東山紅軍陣地發起猛烈進攻。守衛東山的紅二十五師第七十四團集中全部火力痛擊敵人。槍聲、炮聲、手榴彈爆炸聲驚天動地，火光，煙霧和飛起的塵土籠罩著山崗。紅軍指戰員個個英勇無比，打退了敵人一次又一次的進攻。戰鬥持續到中午，敵人派數架飛機進行狂轟濫炸，整個古浪城及附近山上頓時變成一片火海。這時，進攻之敵改變戰術，以穿插分割和側翼迂迴的辦法配合正面攻擊，切斷了紅二十五師指揮所與各團之間的聯繫。
隨著堅守東山的第七十四團孤軍作戰，其他部隊無法增援，經多次激戰，終因寡不敵眾，全團指戰員幾乎全部壯烈犧牲。東山制高點被敵人佔領，對駐守古浪城的紅軍造成了嚴重威脅。
古浪城地勢低洼，城牆曾因地震坍塌，不利於防守。敵人集中兵力猛攻城垣，將汽油澆在城門上點燃，用猛烈的炮火轟擊城牆。城牆中臨時用砂石加修的部分被敵炮火轟開兩處，敵騎兵突入城內，往返衝殺。紅九軍指戰員與敵人展開了巷戰，機關幹部和勤雜人員也投入了激烈的戰鬥，與敵人肉搏。
陳伯稚帶領著司令部的全體人員與敵人拼殺。子彈打光了，便掄起大刀砍殺敵人，只見他左衝右突，手中的大刀在敵群中揮舞，敵人挨著的死，碰到的傷。漸漸地他的大刀卷了刃，身上也多處受傷，終於倒在血泊中。
同志們冒著彈雨，把陳伯稚背到一個牆角。只見他傷痕累累，鮮血直流，已經停止了呼吸。他那殷紅的鮮血，染紅了身邊的磚牆，染紅了身下的沙石。
夜幕降臨，殘暴的敵人暫時退出了古浪城。戰士們含著熱淚，掩埋了陳伯稚的遺體。陳海松為他舉行了簡單而隆重的追悼儀式。沒有花圈，沒有悼詞，只有戰友們的熱淚和誓言，他們為失去自己的好參謀長而悲痛萬分。戰友們忍痛揩乾身上的血跡，擦乾悲痛的淚水，懷著對敵人的無比仇恨，冒著刺骨的寒風，踏上了更加艱難的徵程，去迎接新的戰鬥!
陳伯稚，1914年3月出生於湖北紅安桃花區黃土坡，1929年舉家遷往共產黨創建的蘇區高橋區王新綠村，並參加農民赤衛軍，後編入李先念任營長的獨立營任班長。1931年，陳伯稚參加鄂豫皖革命根據地第一次反「圍剿」鬥爭，因作戰勇敢升為連長，帶領全連戰士參加了著名的黃安戰役。陳伯稚在反「六路圍攻」的戰鬥中，陳伯稚帶領全團頑強抗擊敵人，為最後奪取勝利作出了貢獻。1935年6月，陳伯稚被任命為紅九軍參謀長。
陳伯稚是在西路軍作戰中，巷戰犧牲的高級別的，又是最年輕的紅軍將領，年僅22歲，就為國捐軀。