但是，这第三个方案很可能不是毛泽东当时强调的重点，而是最坏情况下的处置。3月6日，毛泽东仍强调:我们“须保持延安及边区，以便钳制胡军。只要延安与边区存在，即能钳制大量胡军不敢东调。”毛泽东的意图仍是利用延安吸引和牵制胡宗南集团。
3月10日、11日，彭德怀前往南线金盘湾、三十里铺和挪县(今富县)坊，检查防御部署，在部队他听取了前方指战员对防御的意见，越发感到长时期坚守延安是难以做到的。部队子弹太少，平均每枪不到10发。实际上只能坚持5天。彭德怀要求尽可能阻击敌人，但不死守，争取能够防守一个星期，使中央机关撤出延安有充裕时间。这次调查，彭改变了几天前提出的内线防御要坚持20天的设想。
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几天后，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，达到远离青化砭预设战场的目的。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。
青化砭之战当头给了还沉浸在攻占延安“大胜利”喜悦中的蒋介石、胡宗南一记闷棍。胡宗南认为青化砭之败是因兵力分散而被歼。西安绥靖公署则在其“得失检讨”中总结:三十一旅被歼，一因兵力单薄，二因疏于警戒，三因未走山地而专用川道，遇伏击不能立即占领高地作坚强之抵抗而使全军覆没。鉴于这三条教训，胡宗南迅速改变战术，采取“方形战术”。所谓“方形战术”，即采取宽正集团式的“滚筒”前进，队伍开进时，全军轻装，携带干粮，布成横直15至20公里之方阵；集结几个旅为一路，数路并行，缩小间隔，互相策应；白天走山窜岭，轻易不下山沟，每日前进10至15公里，夜间露宿山头，构筑工事，稳扎稳打。这样既可避免分散孤立而被歼，又可以使西北野战兵团在其宽正面进攻面前无处藏身。
