正围攻大荔的郭坚部，被郭坚任命为该部参谋长。1918年8月，于右任回陕西任靖国军总司令，讨陈义军被统编为六路，郭坚任第一路司令，马步云任第一路参谋长。该路由耀县向西进发，11月攻克凤翔，在凤翔设立民政厅，马步云任厅长，总揽陕西省西部十余县的民政权。此时北洋政府派出的支援陈树藩的各省数万军队陆续进入陕西，而陈树藩又以省长职位诱使刘镇华的镇嵩军襄助，各路军队围攻靖国军。1919年3月，已在凤翔被奉军、甘军、直军、镇嵩军围困数月的靖国军第一、二路，在郭坚“联许倒陈”的策略下，由马步云与担任援陕总司令的奉军师长许兰