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1943年，盛世才要求人民捐献军马1万匹，在各地成立献马委员会，指定各县应献数目，如无力献马，则需缴纳高于市价二分之一的马价。沉重的负担，主要落在伊犁、塔城、阿尔泰三区的贫苦牧民身上，牧民们的反抗情绪迅速增长。伊宁“解放组织”决定反对献马，领导人民暴动。
  1944年10月7日，巩哈县650多人的游击队包围并攻占了县城。11月7日，5 000多名游击队，向伊宁发起进攻，14日占领伊宁，15日占二台。17日巩留、新源、特克斯的官兵向焉耆逃跑。18日昭苏官兵逃跑。20日，游击队攻占霍城。12月18日占惠远。25日又占绥定。1945年1月占温泉。2月23日占博乐。至此伊犁区11个县，除精河县尚在中央军手中外，其余全被游击队占领。如何解决伊宁人民暴动问题，第八战区司令长官朱绍良，新疆省主席吴忠信两人都是主战的，积极部署军队进剿。1945年2月，吴说:“剿匪地方将士固须用命，后方一切党政设施亦须以剿匪为中心，以军事为第一，其他在所不计。”11月9日，朱、吴决定：（1)派师长李禹祥前往伊宁主持军事；(2)派邓翔海前去宣抚，因伊宁形势严重，飞机降落无把握而作罢。
  11日决定以司令长官名义宣布伊宁戒严。朱绍良下令由迪抽一营开往精河，以期打通伊宁交通，相机收复博乐。
  11月中，朱绍良召开紧急军事会议，决定五路进兵伊宁：（1)五个加强连，沿迪化到霍城公路，与二台两个营会合，进攻伊宁；(2)—个加强骑兵营，从乌苏、精河南阿恰尔达坂会合原驻该处部队，从北面进攻伊宁；（3)两个骑兵加强连，从焉耆经达尕特达坂往西北过巩留攻伊宁；（4)一个骑兵加强营从阿克苏出兵，翻过冰达坂，占昭苏，从南往北攻伊宁；（5)—个加强营，沿温泉和三台海子，经阿克苏达坂，二台达坂北进，与大西沟，霍城部队汇合，从西南攻伊宁。
  当时，朱、吴满有信心，朱绍良说:“伊患不平，将无面目入玉门关。”吴忠信说:“余亦无以对江东父老。”实际上，除第一二路外，其他三路均因大雪封山，其军事计划根本无法实行。第一路援军到了果子沟后，被游击队阻击，有的被歼，有的逃回精河;第二路有一个团的兵力，翻越达坂时，打死冻死大半，于1945年1月17日进入伊宁东30里的吉里圩子、潘津圩子一带，经过五昼夜战斗，全军覆没。
  1945年1月28日晨，游击队对中央军的据点发起总攻，29日朱始命副师长杜德孚率部突围，在伊宁西北35公里的皮利清沟，杜德孚战死，全军覆没。是役共打死驻军1 532人，俘3 776名，缴获步枪2 000多支，轻重机枪98挺，迫击炮5门，飞机54架。
  1944年11月12日，“东土耳其斯坦共和国”在伊宁成立，大土耳其主义者艾力汗吐烈任主席。临时革命委员会于1945年19日通过了宣言，共九条:其中有“在东土耳其斯坦领土上，彻底根除中国的专制统治，建立一个真正解放独立的共和国”。很显然宣布脱离中国是违背各族人民的根本利益的，后来，经过阿合买提江和阿巴索夫等人的斗争，改组了临时政府，撤销了艾力汗吐烈的职务。
  1945年4月8日，成立民族军，波里诺夫任总指挥，布署三路出击。
  北路。1945年7月中旬，由民族军总指挥波里诺夫率领一支队伍，从三台出发，经博乐向额敏进军，在当地游击队配合下，7月29日攻克额敏。7月30日，民族军抵塔城南郊，全城惊恐，驻军官兵缴械进入苏境，随行群众1.4万余人，随即塔城、裕民相继为民族军占领。民族军于8月21日出兵占和羊，继续北上，8月31日克哈巴河，9月2日克布尔津。9月5日与达里力汗游击队会合，猛攻丞化。专员高伯玉，师长宛凌云无力抵抗，于6日晨2时，向外蒙方向撤退。在行至丞化以东之乌尔美盖达坂时，遭伏击，被迫缴械投降，共有军官152名，士兵1 684人，9月13日阿山全部被占领。
  阿山战役后，波里诺夫率绥定步一团，塔城骑六团，蒙古骑兵营和警卫营共4 000余人南下，9月5日对乌苏发起猛攻，8日攻克，缴获大批武器弹药，俘驻军1 000余人。9月12日占安集海，16日占沙湾。
  9月初，民族军在攻打乌苏的同时，出兵攻精河，在精河驻守的是由四十五师师长郭歧指挥的部队7 000余人。8月民族军发起总攻，中央军东撤，19日在奎屯、安集海之间全军覆没。精河战役，民族军俘驻军3 000多人，少将师长郭歧亦同时被俘，缴大炮21门，机枪38挺，及大批枪支弹药，至此民族军进至玛纳斯河岸以西。
  南线。1945年4月9日，民族军官突袭了巴音和硕，以后又进攻哈尔尕图达坂，袭击乌瓦门，激战数十次，后退去。
  由阿巴索夫率领150人的骑兵游击队，8月15日占拜城。8月26日攻占要隘库尔干，缴获轻重机枪17挺，步枪170支，俘115人。6日攻克温宿。9月7日攻阿克苏，久攻未下。10月12日鉴于三区与政府开始和平谈判，遂从南疆撤退。
  蒲犁。1944年6月中旬，120人的游击队阻击政府军的运输队，夺取130峰骆驼的粮食，俘士兵4人，8月下旬攻占蒲犁县，成立了革命政府。1946年1月2日占领叶城，4日占泽普。16日攻莎车不利，退回蒲犁。
  到1945年9月，三区民族军已取得数次重大战役的胜利，将伊犁、塔城、阿山三区全部占领联成一片，部队推进到玛纳斯河以西，与政府军隔河对峙，距迪化仅140余公里。在南疆解放了蒲犁，正向喀什、英吉沙尔方向发展，解放了拜城、温宿，包围了阿克苏。
  烽火几及全疆，在精河战役中，四十五师全军覆没，师长被俘，大批难民东逃，迪化情势危急，人心恐慌。第八战区司令长官朱绍良急电蒋介石：“事态严重，前途不测，唯有一死殉职。”1945年1月7日，吴忠信致电中央谓:“新疆军事已到严重阶段，其成败在于后方勤务与对苏外交。”吴此时认识到，事态发展到如此地步，再打下去，后果不堪设想，靠战争的办法行不通，需改用和谈和外交的手段。1945年夏，吴去重庆时，曾向蒋介石建议由张治中主持西北。