21日，孙殿英撤退至平罗，平罗守军在马宝琳的率领下出城截击，孙殿英大败。3月22日，马家军的追击部队抵达黄渠桥以北的地区，骑兵部队追至石嘴山。3月25日，孙殿英在大势已去后只身一人脱离部队，赶到赵承绶师所在地投降。晋绥军吕汝骥率领所部一个旅在石嘴山北侧的尾闸一带布防，将撤退至石嘴山到三盛公一带的孙殿英残部全部缴械收编。四马拒孙之役到此正式结束，孙殿英的部队被“彻底解决”。
战役影响.向晋绥军投降的孙殿英残余部队被整编为2个旅，由刘月亭和卢丰年分任旅长，并全部开往江西修筑公路，而孙殿