兩週以後，這件事得到了證明。左軍又弄來一些船隻，修築了一座新浮橋。左宗棠下令在同樣的地點用相同的方式渡河。他從狄道調出一支勁旅，浮橋於11月13日延伸到對岸。這一次浮橋撐住了，經過殊死的戰鬥，左軍在洮河左岸站住了腳跟。左軍用3天左右的時間紮下營盤，調來更多的部隊。接着左軍開始攻奪封鎖三甲集圍鎮的3線壁壘。到11月19日，左軍包圍了三甲集鎮，在20日黎明時分從四面八方發起攻擊。回民軍勇猛抵抗，各路攻擊部隊多次在城牆下被擊退。直到下午3點，才殺開一條進城的血路。夜幕降下時，左軍控制了三甲集，《年譜》說幾萬名回民軍被殺。不過，馬佔鰲突圍逃到了太子寺。
左軍繼續進攻，在狹窄的峽谷裡向太子寺推進。但是這裡沒有足夠的空間展開隊形，所以行軍緩慢。11月26日，回民軍忽然後撤若干距離，左軍先頭部隊正在急行軍，遭到伏擊，幾乎全軍覆沒。這次失利延緩了作戰，似乎在12月份左軍才重新振作。
1872年1月5日，回民軍對左軍發起一次猛攻，被左軍擊退。左軍發起反攻，在董家山東端扎穩了陣腳。第二天，整個支道都被左軍佔領，左軍已經進入對太子寺圍鎮和通向河州的關隘發起攻擊的範圍。就在這個關鍵時刻，馬佔鰲派出的部隊已在沙泥附近渡河，翻山越嶺向南掃蕩，徹底破壞了安定與洮河之間的交通線。這次反擊的效果非常明顯，更多的回民軍被派到這一地區，左軍的交通不僅在安定至康家巖之間已被切斷，安定與狄道之間也未倖免。左宗棠儘可能從東部調集兵力，把1月份剩下的日子用於肅清洮河以東地區。
2月11日，馬佔鰲對太子寺附近的左軍陣地發起攻擊，但被左軍擊退。第二天，左軍試圖前進，未能成功。2月15日，左軍再度發起攻擊，又被擊退，傷亡慘重。《年譜》說，左宗棠現在擔心回民軍把他的部隊趕出董家山重地。他下令採取特殊措施保住陣地。
1872年2月19日，中國西北常常延續幾天的可怕的沙塵暴發生了。就在那一天，回民軍向董家山發動了兩次猛攻，都無功而返。當晚發動第三次攻擊。左軍心驚膽顫，終於逃走。很奇怪，《年譜》沒有說出左軍逃了多遠，損失多大，但逃跑的距離和損失的人數一定不小。《年譜》只說徐文秀將軍當場被殺，而左宗棠一共處決了6名軍官，並命令部隊立刻恢復進攻。
《年譜》作者忘了講述左宗棠指揮的進軍所取得的局部成果，但他說總體效果是起決定性作用的。馬佔鰲被左宗棠展現的意志嚇倒了，派馬俊去左宗棠大營請降。左宗棠懷疑他的誠意，認爲馬佔鰲在跟他耍計謀。不過，他派了幾名軍官前往河州察看情形。他們回來報告：馬佔鰲有誠心，所有的回民首領都頭頂經書宣示誠意。爲了進一步表達誠心，馬佔鰲把兒子馬安良送到左宗棠大營做人質。顯然左宗棠這一次比較放心了，因爲他豪俠氣十足地放回了那個男孩，告訴馬佔鰲：相信他的承諾。3月2日安排了受降的細節，3月6日馬佔鰲交出了3000匹馬和6000件武器。1872年3月18日，左宗棠派出一支部隊進駐河州，平定甘肅的第二階段落下了帷幕。［3］
馬佔鰲被任命爲清軍的將領，他爲左宗棠招降甘肅南部的所有回民軍，做出了無法估量的貢獻。河州的回民沒有離開本地，但被迫從屬於回民的漢人獲得了自由，幾百名漢人遷移到了甘肅的其他地區。左軍對回民進行了仔細的戶口登記，並在太子寺與河州駐紮了重兵。
安德魯斯根據甘肅的資料講述了河州戰役，他的文字頗爲有趣。他寫道：
左將軍抵達蘭州以東80英里的安定以後，派出部隊攻擊河州地區的回民軍，他本人留在安定。兩軍在狄道地區的三甲集交戰。這裡的回民軍在馬佔鰲指揮下大敗清軍，殺死數千人，還有幾千人在企圖逃過洮河時溺斃，這條河就在清軍的後方。
那天發生的故事仍然在民間流傳，該地的老居民說，洮河水被血染紅，幾天後才恢復本色。這是此次戰役中的一場大仗，和歷史記載相反，導致了清軍的慘敗。這次大仗的倖存者，其中有許多被迫在回民軍中服役的漢人，都記得在戰鬥結束時馬佔鰲曾召集部衆訓話。他指出，這個地區遭到戰爭的破壞，七八年以來無法從事正常的農作，只要中央政府對這種情況引起了重視，他們就無法取勝。他們在當天剛剛取得如此重大的勝利，但除了跟左將軍和談以外沒有更好的出路。
大約兩天以後，馬佔鰲領着十幾歲的兒子馬安良前往安定，向左宗棠投降。左宗棠已經清楚地看到了他們的勇武表現，很願意寬宏大量地給他們以禮遇。他向馬佔鰲詢問河州地區回民的人數，馬佔鰲顯然想讓對方對自己指揮的部隊人數之衆產生深刻的印象，誇大了這個數字。根據他提供的數字，左將軍課以賠償金，實際執行的結果是每個人頭數千銅板。甘肅政府收到這筆錢，就能按百分之一的面值贖回它發行的紙通貨。
馬佔鰲及其兒子的投降，宣告了這場造反的終結。……［4］
馬佔鰲投降還有一個重要因素。西寧回民派出了大部隊來援助他。在2月19日的戰鬥過後，他們顯然認爲戰爭已經結束，返回西寧去了。馬佔鰲無疑對金積堡發生的事情印象深刻，意識到自己儘管打了大勝仗，卻絲毫未能動搖左宗棠的意志。馬佔鰲的機靈令他足以瞭解河州早一天投降，就可能得到較好的待遇。
左宗棠於1872年8月18日進入蘭州，這時離他被任命爲陝甘總督的日子過去將近6年了。隨着馬佔鰲的投降，這次回民運動的脊樑骨已經斷裂，但征戰仍然遠未結束。回民軍仍然盤踞在西寧和肅州兩大中心。何況甘肅之外還有新疆，那裡的中國當局仍需重建。他還面臨着一個艱鉅的任務，要讓甘肅恢復元氣。他快到60歲了，按照中國人計算年齡的辦法是年將61，在他前面還有10年時間爲大西北鞠躬盡瘁。
他在9月份派劉錦棠去鎮壓西寧及其周邊地區的回民軍。劉錦棠未曾參加河州戰役，因爲他在1871年夏天跟遣散的5000名湘軍一起回到了湖南，又在湖南招收了更多的士兵來到西北服役。《年譜》作者沒說派到西寧的兵力有多少，但1872年夏秋兩季正在西寧以北地區考察的俄國大旅行家普瑞捷瓦爾斯基說，清軍兵力在2.5萬以上，而防禦西寧城的回民軍多達7萬人。劉錦棠沒有費多大麻煩就到了西寧，幾次小小的交鋒，就把西寧城包圍起來了。老湘軍於1872年11月攻佔西寧，達到了左宗棠在甘肅的第三個目標。
普瑞捷瓦爾斯基對西寧戰役做了一些有趣的側面描述。清軍有4門歐洲的野戰炮，把回民軍轟得心驚膽戰。他寫道：
每門大炮都由6頭穿絲馬衣的騾子牽拽，沒人敢靠近它們，害怕當即死亡。它們裝填的是對清軍最有用的葡萄彈和小炮彈。
對於清軍攻佔西寧部分城牆以後的情形，他繼續寫道：
在這個關鍵時刻，聽到了中國皇帝結婚的消息。攻城戰立刻暫停，士兵們搭起戲臺，慶祝這件盛事。歡宴，煙火，演戲，持續了1個星期，在此期間多數官兵都喝醉了，或者沉溺於鴉片煙。他們忘記了尚未征服的敵人。只要有100名稍有膽氣的回民士兵混在他們當中，就能發起夜攻，殺死1000名清軍，並將其餘的擊潰。但是西寧的防禦者當中連幾個勇士都找不到。他們明明知道只要清軍攻佔了這座城市，他們就不會有好果子吃，可是他們仍然無法鼓起勇氣，利用這個唯一的好時機來打擊敵人。這是東方人士氣衰竭的一個例證……
慶祝了皇帝的婚事以後，清軍恢復了軍事行動，很快就攻下了西寧。然後對被征服者展開了大屠殺。目擊者告訴我們，清軍用冷鐵兵器殺人殺累了，就把要殺的人集合在一起，無分年齡和性別，把他們驅趕上山，把他們推下懸崖。用這種辦法處死的人多達1萬。［5］
必須記住，這位傑出的旅行家所寫的內容是根據耳聞而非親眼所見，而且回民軍是否擁有他所說的擊潰清軍的良機，是非常值得懷疑的。劉錦棠不是那樣的將領。同治皇帝大婚的日子是1872年10月16日，很可能這件大事得到了規模宏大的慶祝，但並沒有像普瑞捷瓦爾斯基聽說的那樣導致了部隊的癱瘓。他對西寧回民命運的敘述或許大體上是正確的。
左宗棠在蘭州待了1年，除了推進鎮壓西寧和肅州地區回民軍的作戰以外，他徹底重組了甘肅的政府，重新劃分各縣和各府的疆界。他實施了在甘肅隔離回民的長遠措施。安德魯斯說：
左宗棠證明了自己作爲甘肅總督是一個優秀而有能力的行政管理者。他設計了許多聰明的改革，做了大量的工作來加速該省經歷了多年內戰後的恢復。他採取的一個明智的措施就是將回民隔離在若干個地區，他們在那裡一直生活至今。甘肅充滿敬意地懷念他……［6］
抵達蘭州以前很久，左宗棠就決定在該城建立一所兵工廠，主要是爲征戰新疆做準備。他克服了重重困難，從歐洲弄來現代設備，並且運到了蘭州——這也是不小的功績。他從寧波、福建和廣州招來機械工，他在蘭州的這一年中，就使製造局製造出了來複槍、大炮和炮彈。他自己說，那些產品起初不免粗糙，但都能用。他任命來自廣州的熟練機械工賴長爲製造局總管，級別相當於少將。後來左宗棠又把機器弄到蘭州，開了一家毛紡廠。這是一家小工廠，但他說這是爲了做試驗。如果他能訓練出紡紗織布的工人，他就會安裝大型機器。西北豐產羊毛，左宗棠計劃在甘肅大規模開發羊毛產業。他看不出中國人有什麼理由不能學會像歐洲人那樣生產出優質的布匹，從而免去進口的麻煩。在甘肅，原材料近在手邊，正是發展這一產業的好地方。他指令上海的代理人胡雪巖採購一臺打井機和一臺蒸汽挖泥機運來甘肅。挖泥機用於在平涼府開挖灌溉渠。他還在蘭州建造了一所造幣廠，除了鑄造銅錢以外，還生產出10分的銀幣，此幣十分流行，以至於供不應求。