1356年9月，北方红巾军李武、崔德率征西军在陕西节节胜利，越秦岭，克武关，得商州，据蓝田，后分兵攻克同州（今陕西大荔）、华州（今陕西华县），乘势包围长安，元廷大震，急忙命察罕贴木儿为陕西行省左丞、李思齐为四川行省右丞率军救陕西。两军在秦岭潼关会合时，与征西军相遇，击败征西军。随后李思齐等人协同陕西元军多次打败征西军，化解了长安之围，关收复陕州、虢州。为了剿灭起义军，元军采用多种方法，但起义军采用避实就虚战法，元军接连失败。李思齐以重兵守凤翔，引诱起义军，察罕贴木儿带领少数元军撤离凤翔，引诱起义军进攻。在起义军以主力进攻凤翔时，察罕贴木儿率领几千精锐骑兵，分两翼突然进攻围城的起义军，与城内的李思齐军内外夹攻，起义军大乱，自相践蹂，夺路而逃。从此，陕西起义军基本无所作为。

　　

　　1369年，朱元璋派师西征，以徐达为主帅，冯胜为副将。徐达兵临陕西凤翔，制订攻城方略，由冯胜率军西攻李思齐，两军在秦岭渭源决战。冯胜以近20万明军，连挫元军，迫使李思齐军退守渭源城。元军拆毁渭河桥，合明军无法涉河攻城。徐达派冯胜率明军绕道临洮截断元军退路，自己亲率大军攻城。李思齐兵撤关山，退守庆坪，明军乘胜追击，翻山越岭，绕道包围，断其后路。李思齐受困于庆坪的群山峡谷之地，全军投降。朱元璋封李思齐为江西行省左丞，随徐达伐北元。