六月二日, 清军占领塔尔湾。

六月四日, 清军又攻陷黄草坝一带垒堡, 肃州城西南100 多个墩堡皆先后被攻破, 清军直逼肃州城下。

八月初, 城北北崖头、城南枯树、城东南凹坝、城东朱家堡等附城一带堡垒尽皆陷落。

清军在城外一里之处环城驻扎,但是徐占彪兵单力薄, 只能包围三面，余下北门不能合围。

肃州城高 3. 6 丈, 厚 3 丈余, 外环城壕宽 10 丈, 深 2 丈多。

徐占彪用大炮不停轰击, 但城大土厚, 一时无法攻克。

马文禄据城坚守, 并利用城外壕沟不断袭击清军营垒, 八月四日, 大队人马由北门出, 分成四支, 每支千余人, 循壕沟而东, 围攻归化营。

二十日, 城内 2000 余人, 出北门循壕下, 至城东, 再分三队围攻归化营。

二十一日, 城内由北门城壕内出千余人, 绕城西清营, 在环城南掘长壕。

二十二日, 城内千余名由西南壕内突出。

二十六日, 由城西礼拜寺出千余人, 夜间设卡阻击清军。

九月内不断出城袭击清营。

十月, 马文禄在城西礼拜寺附近添筑坚堡, 与肃州城成掎角之势, 配合城内出击。

十二月十九日, 城内军 3000 余人出城, 直扑清营, 在城西北角处, 遭清军三面围攻,自卯至申, 鏖战历六时久。

到十二月底, 徐占彪围城五月, 屡遭城内叛军阻击, 徒伤精锐, 无法攻克。

十一月, 左宗棠派提督陶生林率楚军马步5营至肃州, 并由守备陈元英率炮队, 护解后膛大炮随行。

同治十二年正月, 金顺率20营抵肃州, 屯扎北崖头。

徐占彪乃增筑城西北六垒，扼叛军出入，叛军来攻，屡被击退。

马四乘夜于单家屯庄筑二坚堡，徐占彪与金顺会剿，奋勇齐进，叛军大败，遂夺城西礼拜寺，附城之新堡又为清军破。

新疆红庙子援军4000余人以骆驼千余只运粮进入肃州城内助战。

清军攻破城西礼拜寺, 在城外挖掘长壕, 壕外树木栅, 增修炮台, 完全封锁了肃州城, 肃州成为一座孤城。

在清军锁围肃州的严峻形势下, 白彦虎应马文禄求援, 率陕甘援军五千人, 由扁都口经山丹、甘州府、占领抚彝厅。

左宗棠令杨世俊追剿，白彦虎败走山丹下四旗.

杨世俊由不罔截击，杨占鏊由抚彝坡桥一带堵击，白彦虎由高台至下沿河， 与肃州来迎叛军合踞镇夷西山寺族。

二月十八日, 到肃州城北毛目、双树屯, 准备先将眷属安置在此, 再率大队至肃州援战。

由于毛目为高台县丞分驻之地, 防守严密, 白彦虎率部经野麻湾, 三月六日, 屯扎在塔尔湾废堡。

白彦虎到肃州后立即配合城内马文禄发动解围战役。

三月七日, 城内打开堵筑的大南门, 马文禄率 2000余人, 猛攻清军长壕, 白彦虎率马步军四五千人, 分五股由塔尔湾至城下, 也猛攻清军各营长壕, 对清军内外夹攻,。

徐占彪令肃州总兵章洪胜等凭壕拒守，陶生林等由西抄击，杨世俊等由东北抄击，自己中路冲杀。

白彦虎军拼死相战，金顺督师助战，邓增复用开花大炮轰之，激战三时之久。

白彦虎始败溃，清军追杀十余里，肃州叛军见白彦虎败走，也退回城内。

八日, 城内千余人又由南门出, 直攻清军长壕, 并带草束锄锹, 填壕以迎白彦虎军。

九日, 白彦虎率两三千人, 由大路进抵肃州城南, 城内千余人由南门出, 夹攻长壕清军营垒，叛军拼死冲杀, 毫不后退。

清军侦知白彦虎老营塔尔湾空虚，只余老弱家眷，徐占彪乘虚捣其据点，衔枚急进，平明抵塔儿湾，一举攻入塔尔湾。

白彦虎军城外拼死鏖战, 力解城围, 但无法攻破清军的长壕, 又“ 已绝粮三日”,不能持久战, 突闻老营被抄，遂撤军回救。

清军提督李登志、总兵王子龙、都司刘芳海、千总李道修战死。

十日白彦虎撤至嘉峪关的文殊山, 后退入南山, 大部退出关外至大罩滩、黑山峡等地，清军紧追不舍，白部死伤惨重，白彦虎兄白彦龙中炮身亡。

肃州叛军挑精锐轮番猛扑礼拜寺，均为清军所败，乃据城外以废墙为堡垒，外掘深壕筑墙凭守。

徐占彪在礼拜寺四周挖掘长壕，围困这部分叛军，并于寺西增筑炮台，移后膛巨炮向叛军轰击。

肃州叛军采取反制措施亦于西南添筑炮台，放火炮、叉子枪与清军对射。

徐占彪以巨炮轰倒炮台，守兵尽毙。

叛军乘夜又扑长壕，清军施放洋枪，击毙无数。

相持两日，叛军仍不退。

徐占彪夜分军三路直抵西南城，更番进攻，叛军后终于退入城内。

叛军骁勇善战，不与清军做正面对抗，惟伏壕筑短垣凭守，选择沟渠、坑坎、丛堆废垒间斜行急跃，疾走疾匿，以避炮击。

河南提督宋庆率豫军至肃州，以二千人为梅花方阵抵肃州东门外，鼓噪而进，声如雷，肃州叛军埋伏无形，仅见小白旗三，清军再噪再发，肃州叛军枪发于壕内，清军前列应声倒，死亡二百余人。

宋庆部遂败退。

肃州城久攻不下，左宗棠在给提督徐占彪的批札中说：“大炮攻城历有明效，本爵大臣知之甚真。

见解过炮子千数百颗，除用过外，存留之数至少约尚数百颗，为从来未有之事。

原以肃州城坚厚，非多费子不可耳。邓副将测放有准，初一、初二两次轰攻已著成效，若接连轰攻，自当得手，不必发令止之。

至城身轰卸，亦从无彻底掀塌之事。

即地雷轰塌城墙，只分内八字形、外八字形，亦不能将掀塌之土陷入地下也。

当上城之际，还是靠将弁兵勇一气孚心。如果趁势如潮涌进，何事不成？何城不克？若心存观望，又岂无可借口哉！逆贼此时惶恐已极，必又卑词乞抚，妄冀缓攻，懈我军心。

官军亦必图如金积办法，便宜了事。惟恐贼情不似金积，容易堕贼奸计，致失机宜也。”“所有一切情形不能遥揣，亦未便遥制。总之，该提督任大责任，肃城攻克快速，干系在该提督一人，不能有所诿谢。如需本爵大臣督视军情，亦当亲赴前敌，不敢畏却也。”

意思是：大炮尽管打，别怕炮弹的消耗，继续扩大战果

如果需要本大臣赴前敌，我也不会畏惧的。

徐占彪的压力陡增！

于是命邓增六月初筑成礼拜寺外炮台，向城内炮击，轰毁谯楼雉堞，但是肃州城垣坚厚，发射百数十炮丝毫无损。

城内也被火炮屡次轰击，老弱妇孺号哭声震野外。

同治十三年闰六月，徐占彪与金、宋诸军填壕力攻，遂破东关，城内凭内城死拒，又造长车七八十架，上置挡牌钉毡以御枪炮，出敢死队拥扑长壕，清军以炮环击，乃退去。

此时，肃州城外清军已达60营，3万余人。

八月左宗棠亲至肃州督战, 巡视长壕及清军部署, 并与各将商议, 约期会攻。

八月十五日，清军总攻，徐占彪、杨世俊填壕登城, 城上炮石如雨, 无法前进, 只得退却。

十六日黎明清军于城墙东北角埋设地雷炸塌城墙一角，游击张林率壮士冒枪石登城，被守军狙击手击毙。

十七日徐占彪、杨世俊两军暗掘地道，各军又用炮连轰，守军死伤颇众。

十九日, 徐占彪、杨世俊又于城西南开地道, 轰塌城墙, 杨世俊率部登城,城上守军不见踪迹，杨世俊率队入城，走到沟渠边上，突被埋伏的守军一枪射中，当场阵亡。

徐占彪带兵清剿 ，城内守军纷纷从沟渠，街角，屋顶等处向清军狙击，当场清军死亡500 多人，徐占彪遂撤出肃州城。

左宗棠决定采取长期围困之策“ 城大而坚, 仰攻徒伤精锐, 令增筑壕垒以困之”。

左宗棠一面连日用开花大炮向城墙和城内轰击, 一面加紧掘地道困之。

城墙多处被炸塌, 城内民众被炸死伤甚多且粮食已尽, 宰驴马充饥, 饿死者不计其数。

九月，将军金运昌率兵由东北城缺口抢登城头扎卡，断肃州往来。

刘锦棠又率湘军自西宁至，驻营南门。

已经投诚的崔伟毕大才等驰马城下，向城内呼叫“马四死期已至，善自为谋”。

马四自知生路已绝，九月十五日亲诣大营乞降，表示希望能够从戎出塞平叛，以此赎罪。

左宗棠命令先交马械，将降兵登记造册后分别羁押各营。

二十三日, 左宗棠将马文禄等9人磔死, 并杀死降兵1573人。

自此，从同治元年开始的甘肃叛乱彻底平息。