1936年10月下旬，执行宁夏战役计划，红四方面军所属第三十军、第九军、第五军、骑兵师、特务团、教导团、妇女独立团、少年先锋团及总部机关共21800人渡过黄河。11月8日中共中央电示组成西路军，在河西走廊建立根据地。
左一曾传六
为便于统一领导，领导机关称西路军军政委员会，总指挥为徐向前，政治委员为陈昌浩。陈昌浩、徐向前、李卓然、李特、曾传六为常委。曾传六继续担任政治部副主任兼保卫局局长。西路军渡河后，分三个纵队向西进发。曾传六随第二纵队九军行动。
11月15日，红九军占领古浪。16日西北军阀马家军集中3个骑兵旅、2个步兵旅和4个民团，在飞机大炮的掩护下，对九军猛烈进攻，九军伤亡2400余人。中旬，中共中央电令停止西进，在永昌、凉州之间建立根据地。当时总指挥徐向前与政委陈昌浩意见有分歧，陈认为徐对客观军事形势的分析是“右倾机会主义”要对徐进行批斗。因曾传六等坚决反对而作罢。
西路军渡河后，先后在永昌、凉州、高台、临泽、倪家营子等地，同盘踞在青海、甘肃的国民党军阀马步芳、马步青及地方反动民团进行血战，但因孤军深入，没有根据地，得不到武器、弹药、粮食、被服、药品等补给，在河西走廊一带，东回不得，西进不能，困战四五个月，大部分将士相继失散和伤亡。
3月14日，西路军余部退到康隆寺南侧的石窝山，敌骑兵又跟踪而来。经激战，幸存者只有2000余人这时除第三十军外，其余部队的建制已打乱，溃不成军。陈昌浩在山头主持召开军政委员会议，决定：
(一)、将现有人员编为三个支队(包括干部游击队)，就地分散打游击；
(二)、陈昌浩、徐向前离队回陕北向党中央汇报；
(三)、成立西路军工作委员会，由李先念、李卓然、李特、曾传六、王树声、程世才、黄超、熊国炳8人组成，李先念统一军事指挥，李卓然负责政治领导。
李先念率第三十军余部及总部机关人员1000余人为左支队，西路军工委会多数成员随左支队行动。
红军时期李先念
当时形势很紧张，要想摆脱敌人，出路只有翻过祁连山。有人说祁连山很高，终年积雪进不去；有人说山南面是死海，就是过去了也无法生存。但是不过祁连山就可能被敌人全部消灭。李先念和李卓然、程世才、曾传六等经过仔细商量，一致同意过祁连山。
接着，大批敌骑兵又来追击，被敌人冲散后，曾传六、黄火青(西路军政治部军人部部长)刘琦(总指挥部情报科科长)带着十几名警卫人员往西行进。在路上又遇到李先念，李先念要他们跟着一起走。由于敌情不明，路途不清，粮食发生极大困难，李先念要曾、黄、刘等先行一步，设法解决粮食，找一找道路并找个向导。
为了摆脱敌人的追击，不走公路，由刘琦（西路军总指挥部的情报科长）等带路进了祁连山。”经过三天急行军，摆脱了敌人尾追。17日到达丰达板。休息两天后，向西进发。祁连山气温常在摄氏零下三四十度。经过大雪山时，远看是一排白墙，走近一看，才看清是冰山。部队无粮、无盐、衣破、鞋破，晚上睡在冰窟雪洞之中。曾传六、黄火青、刘琦等走到考克赛的一个山头上，天将黎明时，议论往哪个方向走。一致认为牧区的牧民熟悉当地的情况，应去找牧民；但担心牧民如发现红军下山，会很快跑掉。于是商定分成两拨，曾、黄等人在山上观察，由刘琦带警卫员下山去探路。
天明后，刘琦在山下发现有模模糊糊的羊和马的脚印和未干的羊粪，判断畜群离此不远，遂即沿着印痕摸索前进。突然山上有个牧民向刘琦开枪，并高声喊叫。刘琦紧急驱马向山沟里驶去，发现前面有百十只羊和一些马，就组织部队来人赶走畜群，同时把畜群的主人牧民(后来查明此人是蒙古族，名叫诺布尔藏木，新中国成立后，他还来看过黄火青)带回部队，通过在生活交往中的不断感化，使畜群主人消除了疑虑，增加了对红军的信任感，接受了赔偿羊、马的金锭，最后他还同意给红军带路。
这样，按李先念所嘱完成了解决吃饭和向导问题。曾、黄、刘3人同向导骑马继续西行。征途中又迷失了方向，于是大家艰难地爬上一座山顶。山上狂风呼啸，卵石飞滚。寒光照单衣，气短腹中饥，令人难以支撑；脚下山岭像巨大银蛇亘卧南北，是个海拔5500 多米的分水岭。
这时左路军电台同中共中央取得了联系，中央指示要他们团结一致，保存力量，并征询是去新疆还是去蒙古；如去新疆，中央派陈云、滕代远到迪化(今鸟鲁木齐)迎接。指战员闻讯后，精神倍增，怀着无限希望，向西进发。
滕代远
过了祁连山，是茫茫戈壁滩，烈日当空，气候极为干燥。大家三天滴水未进，渴得嗓子冒烟，干粮难以下咽。忽然看到远方有一片淡绿色的“汪洋大海”，但走到跟前一看，却什么都没有。原来这乃是沙漠在阳光反射下出现的幻影。这时，一位同志的马不见了，他去找马，发现这匹马在一个方圆约十几平方米的积水潭边饮水，只见水面绿苔丛生，虽有子孓游动，大家仍是喜出望外，喝足吃饱后，商定奔向星星峡。再往前走，隐约看到两山环抱，中间洞开，星星峡依稀可见。忽见对面开来一辆大卡车，担心是敌人的军车。李先念命令大家卧倒，准备战斗。
汽车上的人发现他们后，立即停车，并手摇红旗示意。李先念让曾传六、黄火青和刘琦去探个明白。车上的人自我介绍说：我是副官(中共地下工作人员)，陈云同志已到星星峡，特意派我来接你们。为了弄清虚实，刘琦等详细询问了陈云的年龄、说话的口音、身材等情况，以及到达星星峡的同志们的情况，方知确实是自己人。于是左支队指战员就乘车到了星星峡。见到陈云时，每个人都不禁热泪盈眶。陈云说：“你们辛苦了!你们是党的财富，到后方要好好休息，恢复身体。”次日，陈云同全体人员共同庆祝了五一国际劳动节，随后乘车去迪化。从1937年3月12日进梨园口，到4月30日抵达星星峡，一共 49 天。
1937 年，突围后到达新疆的部分西路军指战员在迪化（今乌鲁木齐）合影
到达迪化后，大家住进一个没开工的纺纱厂。根据中共中央指示，将左支队余部(437人)改称为总支队(对外称新兵营)。军师级领导干部未在总支队内安排职务，主要是学习理论，恢复身体，同时，提高文化、军事素质。
1937年12月下旬，中共中央电示要几名主要领导干部回延安。李卓然、李先念、程世才、曾传六、李天焕、宋佩夫、郭天民等乘飞机直达兰州，然后转乘汽车回到延安。毛泽东主席亲切接见了他们，讲道：西路军是失败了，但这不是说西路军广大的干部和战士没有努力，他们是英勇的、顽强的。
1938年1月曾传六入延安抗大四期四大队学习，5月入延安中央党校学习，同年秋调任八路军一二九师敌工部部长。
