離開延安后，王震率軍急行，23日已從綏德東北部渡過黃河，進入呂梁地區。繼續東進，很快逼近日軍占據的同蒲路。如何通過同蒲路是一個大難題：一方面中央指示不可與閻錫山發生沖突，須繞過閻的防區；另一方面日軍在同蒲路沿線戒備森嚴，且有裝甲車日夜巡邏。早在部隊從延安出發之前，王震就曾反復考慮了這一問題，決定提前派出一個營的兵力，搜集敵情，了解地形，并在主力部隊過同蒲路時負責分散日軍注意力。這一部署，效果明顯，12月6日支隊到達閻家莊時，部分日軍已被調離。

12月6日下午，王震緊急召開全支隊動員大會："同志們！我們經過幾天雪地行軍，現在就要過關了。我們過的不是關云長過五關斬六將的關，而是同蒲鐵路這一關。今天晚上，我們要走一百七八十里路，要準備通過五道封鎖線。我們這次的任務是只過關，不斬將。"經充分動員、準備后，王震帶支隊向東南疾進。隊伍穿越同蒲路時，遭遇了日軍一輛裝甲巡邏車。王震躍上鐵路，指揮前衛部隊將其擊退，隨后帶領隊伍成功越過同蒲路。

 

部隊向南直插，進入太岳山區，并機智地利用封凍的冰橋，越過黃河，進入河南境內。隨后，王震向中共中央和毛澤東發電報告了越過黃河的喜訊。毛澤東收到王震電報后，極為高興，即回電對"五十天行軍，安全渡過黃河"表示熱烈祝賀。