余里，日夜与敌周旋。当敌人被拖得晕头转向时，他率部首先北上商、洛，远程袭占荆紫关，打乱敌军部署；接着，在袁家沟口伏击敌警备第一旅，以伤亡100余人的代价，取得毙伤敌团长以下300余人，俘敌旅长以下1400余人、缴获轻重机枪40挺、长短枪1600余支的重大胜利。

    为牵制陕甘之敌，策应党中央和中央红军北上，7月，吴焕先和省委其他同志率领红二十五军向西挺进，8月，抵达甘肃泾河边上的白水镇。21日，红军冒雨渡河，部队刚过一半，山洪暴发，河水陡涨。这时敌三十五师二零八团1000余人，突然从西锋镇方向猛扑过来，企图把红二十五军后卫部队压在河边吃掉。形势险恶，情况危急，吴焕先临危不惧，当机立断，率一部兵力直插敌人侧后，激战中，一颗罪恶的子弹打中了他的胸部，顿时血流如注。他使劲按住胸口，忍着巨大的疼痛，继续指挥部队冲锋，抢占制高点，把敌侧后截成两段，在战斗取得最后胜利的时刻，吴焕先停止了呼吸，牺牲时年仅28岁。