蒋介石将胡宗南召至南京，详细商定了直捣延安的作战计划。胡宗南意识到他建立“殊勋”的最后时刻到了。
自内战全面爆发以来，国民党军在各地战果不大，部队损失却不小，而共产党军队并没有明显削弱。在这种情况下，蒋介石决定放弃全面进攻，改为重点进攻，在东北和晋察冀转取守势，加强对陕北和山东的进攻。在一九四七年初，蒋介石心目中的“主战场”已经走火入魔地集中在了延安这一个点上。
三月六日，胡宗南秘密登上了前往洛川的专列。与他同行的，还有他的机要秘书熊向晖。
踌躇满志的胡宗南无论如何也想不到，他十分信任的这位年轻的军官，竟然是一名中共秘密党员。熊向晖的这一身份直到一九四九年十一月五日才暴露出来。那一天，周恩来在中南海勤政殿中的宴会上指着熊向晖向出席宴会的原国民党军高级将领张治中说：“认识吧?”张治中说：“这不是熊老弟吗?你也起义了?”周恩来说：“他不是起义，是归队。”张治中正茫然错愕时，周恩来解释说：“他是一九三六年入党的共产党员，是我们派他到胡宗南那里去的。当年，蒋介石的作战命令还没有下达到军长，毛主席就先看到了。”
就在熊向晖跟随胡宗南前往洛川之前不久，他刚刚经历了一次风险。负责与国民党进行和平谈判的周恩来，在一次乘坐马歇尔的专机去南京时，把自己的笔记本丢在了专机上。笔记本中记有熊向晖的地址，在地址的旁边注有一个“熊”字。马歇尔的副官很快就以传递绝密文件的方式把笔记本送了回来，但是周恩来无法判断其内容是否被照相并送给蒋介石过目。周恩来立即设想了几个应急措施以保证熊向晖的安全，包括把他秘密转移到解放区去，或是让他申请结婚并出国留学。但是，观察了数天之后，熊向晖并没有发现胡宗南对他有任何怀疑的迹象。
熊向晖，这位后来成为新中国著名外交官的共产党人，一九四七年当胡宗南全面进攻延安时，他给延安方面不断提供的绝密情报，由于事件的极其特殊，无疑对中国革命产生了潜在的巨大影响，尽管后来绝少有人提及那段往事。
毛泽东曾说，熊向晖顶几个师。
胡宗南责成熊向晖起草“施政纲领”时“要比共产党还革命”，以“彻底实行三民主义”为主旨，要点包括“实行政治民主，穷人当家作主”;“豁免田赋三年，实行耕者有其田”;“普及教育，村办小学，乡办中学，县办大学”“不吃民粮、不住民房、不拉民夫、不征民车”，以及“拥护国民党”和“拥护蒋主席”等等。关于文件的名称，胡宗南说：“不要用‘收复’、‘光复’，那不是革命的字眼儿。要用‘解放’，这才是革命的字眼儿。”同时，根据胡宗南的要求，熊向晖还准备了一台可以随时收听延安广播的收音机，并带上了《水浒传》、《三国演义》、《西游记》和《精忠说岳传》等长篇小说。--胡宗南说，仗打起来，就是军长师长旅长们的事了，他只需要等着看捷报。在这期间，于战火中阅读小说方能显出大将风度。
胡宗南于三月九日到达洛川前进指挥所。三月十日，胡宗南在洛川召开旅以上将领作战会议，会议最后确定的攻击时间是十四日拂晓。
胡乔木后来回忆说。虽然毛泽东已做好放弃延安的最坏打算，但他仍对保住延安的前景持乐观态度。
三月十日，局势发生了变化。胡宗南的近十五万大军已经集结完毕，国民党军对延安发起的攻击近在眼前，毛泽东设想的以“内线防御，外线解围”的战术保住延安的计划似乎已经没有了实施的时间。
春寒料峭，彭德怀奉毛泽东之命前往防御前沿金盆湾、三十里铺和富县视察。这一线是胡宗南部自南向北进攻的必经之路，距离延安仅有四十多公里。高高的黄土坡间夹着深深的沟壑，放眼望去，天高云淡。在金盆湾，彭德怀问教导旅旅长罗元发能坚持几天，罗旅长回答说能坚持五天。彭德怀知道这个回答已经是很有勇气了，因为部队的兵力实在太少，而平均每支枪不足十发子弹。彭德怀命令要在保存自己的同时尽力迟滞敌人，在这个前提下争取把敌人阻挡一个星期。彭德怀预感到：放弃延安已经不可避免。
几天前，彭德怀曾提出放弃延安，诱敌深入，将胡宗南主力部队消灭在内线。但是，毛泽东对他的建议没有表态。
三月十一日，毛泽东第一次提出了放弃延安的设想，并表示同意彭德怀关于在内线打击胡宗南的建议。毛泽东说，战场可以选在延安以北的山区。
中央书记处办公室主任的师哲对放弃延安忧心忡忡，他骑马从枣园赶到毛泽东的住处王家坪，问毛主席“可否设法保住延安”，毛泽东对师哲说“你既然可以打到延安来，我也可以打到南京去”一番话堪称经典。
但是，对于陕甘宁解放区的百姓来讲，延安确实是让他们舍不得丢弃的无价之宝。
毛泽东在向百姓解释为什么要放弃延安时，他把延安比喻成一个装满金银财宝的大包袱，而把蒋介石和胡宗南比喻成半路打劫的强盗：
我们暂时放弃延安，就是把包袱让敌人背上，使自己打起仗来更主动，更灵活，这样就能大量消灭敌人，到了一定的时机，再举行反攻，延安就会重新回到我们的手里。
共产党人早在几个月前就把最重要的物资进行了转移和疏散，仅高级干部交上来的重要文件和机要处保存的机密电报就达五万多份，根据毛泽东下达的“片纸只字也不要落在敌人手里”的指示，除了集中烧毁的十几箱文件之外，不能销毁的重要档案在万分机密的情况下于保安县的一个农场里藏了十六箱，于清涧县的十家塬子村藏了十三箱。延安还展开了完全彻底的坚壁清野，包括搬不走的家具桌椅也要一根木条不留。在延安方圆二十里的范围内，农民们连碾米磨面的石磨都藏了起来，他们决心把胡宗南饿死在延安。
十三日，胡宗南对延安的大规模轰炸开始了。之后，便是地面部队分多路以密集队形发起的攻击。
三月十六日，胡宗南部全线突破保卫延安的第一道防御阵地。
同日，毛泽东命令陕甘宁边区所有部队统归中央军委副主席兼总参谋长彭德怀和中共西北局书记习仲勋指挥。
为给党政机关和群众撤离尽量争取时间，彭德怀调整部署，白天以少量部队死守要点，夜晚出兵袭击敌人的主力，迫使胡宗南部每日推进不足五公里。此时，依然留在延安的几个外国记者，就放弃延安一事询问表情严峻的彭德怀和神态轻松的毛泽东。彭德怀说，蒋介石除了一点面子之外，什么也得不到。毛泽东则说：“延安当然能守住好，丢了它我们照样能过。”
三月十八日，延安城里已经可以听见清晰的枪声。胡宗南的主力部队已经逼近延安南面的三十里铺。刚刚率部赶到延安的王震立即去看毛泽东，他充满担忧地问：“敌占领延安后，是不是想用重兵把我们击溃，消灭我们?”毛泽东说：“不会的。他是想把我们赶过黄河去。胡宗南可不是你王胡子，没有那么大的本事!”
下午，毛泽东、周恩来与西北野战兵团领导一起开会，研究撤出延安后的作战部署，毛泽东说：“敌人要来了，我们准备给他们打扫房子。……要告诉同志们：少则一年，多则二年，我们就要回来，我们要以一个延安换取全中国。”
敌人大军压境，枪炮声越来越近，延安的大规模撤离却没有发生任何混乱。记者问一个没有跟随母亲转移的孩子“为什么不和妈妈一起走”，这个正在自己准备小行李的孩子安静地回答：“妈妈不在我们的组里。”
傍晚，延安城里响起了一连串的手榴弹爆炸声，彭德怀冲进毛泽东的窑洞大喊：“主席还不快走!一分钟也不能待了!”毛泽东说：“我说过，我是要最后一个撤离延安的。我还要看看胡宗南的兵是什么样子呢!”
此时，胡宗南的先头部队距延安只有七公里了。
一九四七年三月十八日晚二十时，毛泽东离开了延安。
最后离开延安的是彭德怀。十九日拂晓，将执行阻击任务的各部队撤退路线部署完毕后，彭德怀才率兵团指挥机关顺着王家坪后沟的一条小路上山了。
十八日，整编第一军军长董钊命令部队全力攻击，黄昏时分，整编九十师推进到距延安七公里处。陈师长异常兴奋，立即命令参谋准确核实左翼整编第一师的位置。不一会儿，他得到报告，第一师在杨家畔的左后方，比整编九十师落后了十五里。陈武不禁庆幸自己的命运竟然如此之好，整个国军有多少个师长，而占领延安这个天大的功劳就这样神差鬼使地落在自己头上了!能得到的赏赐就不用说了，胡宗南已经承诺，首先攻占延安的部队赏法币一千万元;更重要的是，自己很快就会名扬全国，然后直线晋升，高官厚禄，说不定还会永垂青史。
陈师长正兴奋得难以入眠，夜半时分，军长董钊的命令下达了：明日上午九时，整编九十师由现位置出击，“攻击目标为宝塔山至清凉山之线及其以东地区”。--陈武顿感天塌地陷。军长的命令至少有两层意思：一是不让整编九十师进入延安城，二是让整编第一师赶在整编九十师的前面占领延安。
让整编第一师首先进入延安，是胡宗南的命令。他的命令还包括：首先进入延安的部队只能是整编第一师的第一旅。胡宗南必须让自己起家的部队独占战功。十九日上午十时，整编第一师和整编九十师拥挤着接近了延安城。
消息传来：整编第一师第一旅“经过血战”，已经首先占领延安。
胡宗南在洛川指挥所得到的前方报告是：延安是一座空城，没有人，也没可以缴获的东西，整个战斗“歼敌”大约千余。
胡宗南经反复推敲，向蒋介石报捷：
共军之老巢延安，于本日上午十时为国军完全收复……据初步统计，共军伤亡约一万余，投诚二千余。国军乃于本日上午十时，完全占领延安。刻正抚辑流亡中。
很快，胡宗南接到了蒋介石的嘉奖电：
宗南老弟：将士用命，一举而攻占延安，功在党国，雪我十余年来积愤，殊堪嘉尚!希即传谕嘉奖，并将此役出力官兵报核，以凭奖叙。戡乱救国大业仍极艰巨，望弟勉旃。中正
胡宗南由中将晋升为上将。
享受荣耀的胡宗南很快就接到了蒋介石新的命令：十天后，中外记者团要来延安参观，必须做好一切接待准备。
如何落实蒋介石的接待指示，让胡宗南费尽了脑汁。胡宗南命令工兵在延安近郊赶挖“坟墓”，以示战况之激烈，又把自己仓库里的旧武器和旧装备运到延安以布置战利品展览。最头疼的问题是“俘虏”。当初占领延安时，对外编造了“生俘万余”的新闻，后来的宣传越来越走样，逐渐变成了“生俘两万余”。经过研究，胡宗南命令整编二十七师完成一项重要的“政治任务”：挑选一部分士兵充当共军的俘虏，还要挑选出三名军官，其中两个充当共军的团长，一个充当共军的旅长，并抓紧对这些“俘虏”进行对答问题的训练。胡宗南表示，他并不赞成弄虚作假，但是为了革命，不得已而为之。
几天之后，胡宗南亲自检查了“俘虏”的准备工作。在查问一个冒充共军被俘旅长的军官时，胡宗南火了。这个精心挑选出来的湖南人，见了胡宗南不停地点头哈腰，胡宗南厉声说，满口的国军腔，哪有一点像共军，真是统统不懂革命!共军要“骂娘”，就是骂蒋介石是卖国贼，骂国民党是刮民党。要用共军的语气，要表现出“被俘不屈”的样子。胡宗南板着脸说：“做得好，升官;如果说出这是谁布置的，砍头。”胡宗南走后，这位军官开始享受旅长的伙食，并被装上了胡子，安排在一间光线较暗的房间里等着记者们到来。
胡宗南想出了种种花样，在彰显他的功绩的同时，更重要的是彰显他的思想。为了迅速把延安“布置”起来，他下令动用大型军用车队把西安那些想趁机捞上一把的商家们拉到延安来开业，他甚至还派人从西安招来一些说评书和唱大鼓的艺人。延安的南关很快就形成了一个新的市场，茶馆和饭馆开张的时候很是热闹，但是陆续回来的延安居民始终不过两千，有一条叫做铁匠街的街道始终没有一个人回家。胡宗南派人去南京国民党内政部活动，强烈要求将延安改名为“宗南县”，他决定把未来的“宗南县”开辟成一个著名的避暑胜地，把全中国的游客都从庐山吸引到延安来。他指示有关部门赶快修建通往延安的铁路，还准备把西安的碑林搬到宝塔山来，然后让蒋介石题写“直捣黄龙”四个大字，刻在石碑上立于宝塔山山顶。胡宗南最得意的创举，就是在延安开设了一个“为人民服务处”。服务内容包括发放赈济、免费治病、代写书信等等。服务处挂牌那天很是热闹，因为张贴的通告说，延安城内不管男女老幼，只要来就发给救济金法币二十元，或者布二尺，或者米二升。“为人民服务处”门口拥挤了几天之后，胡宗南发现这样发展下去实在难以承担，更重要的是民众依旧不说国民党好话，所有的服务内容只好停止。