1935年10月15日，中央紅軍陜甘支隊在甘肅環縣耿灣鎮宿營。第二天黎明，部隊即將開拔的時候，中央軍委接到一縱隊報告：在耿灣鎮外宿營的三個營，有300多人突然意外集體死亡。這些死去的紅軍將士，前一天還活蹦亂跳、生龍活虎，睡了一夜就再也沒有醒來，臉上也沒有痛苦的表情，仿佛在睡眠中毫無痛苦地死去。
毛澤東震怒了，周恩來震怒了，張聞天震怒了，全軍上下悲聲一片，連年齡最大、一向文質彬彬的徐特立老人都發誓：一定要抓住兇手，為死難的將士報仇雪恨。
10月15日，是中央紅軍踏上長征路整整一周年。一個星期后，紅軍大部隊就要進入吳起鎮，取得長征的勝利了。一年來，這些意外死難的紅軍將士穿越了萬水千山，身經百戰，卻在眼看就要勝利的時候，突然間神秘地、無聲無息地死去，怎么不令人痛心！
開國少將王智濤在長征中負責中央縱隊的設營工作。據他回憶，神秘事件發生后，毛澤東極為憤怒，指示國家保衛局、軍委保衛局和陜甘支隊一縱隊保衛局組成聯合工作組，一定要偵破并嚴懲暗害紅軍將士的兇手。毛澤東對負責此事的鄧發、張云逸和羅瑞卿說：
“中央紅軍出征時，有八萬六千之眾，一路惡戰險征，爬雪山、過草地，現在只剩下七千多人。無論干部戰士，個個都是寶貝，他們是革命的種子，將來撒向全中國，開花結果，能帶動一大片。一夜間，莫名其妙地死了三百多人，真令人痛心啊！你們馬上去查，查清真相。如果是敵人暗害，抓住兇手，嚴懲不貸。”
根據毛澤東的指示，聯合工作組帶著保衛部門的破案人員，進行了認真負責地清查，也抓了幾個嫌疑分子，但沒有找到此案是國民黨特務所為的真憑實據。由于戰事緊急，陜甘支隊很快離開耿灣鎮，向吳起鎮方向進發。部隊離開前，毛澤東指示留下幾個保衛局的干部和一個特別小分隊，在環縣地方黨組織的配合下，繼續偵辦此案，但同樣沒有線索。
中央紅軍進入陜北根據地后，毛澤東又派出幾位經驗豐富的保衛和敵工干部，返回耿灣鎮，進行更加深入的調查。就這樣，偵辦干部換了幾茬，調查歷時一年多，仍然沒有發現有價值的線索，也沒有找到令人信服的證據。紅軍西征時，毛澤東再次派人去偵辦此案，仍然沒有找到任何線索。
當時，中革軍委總衛生部和陜甘支隊一縱隊衛生部的個別醫務人員，懷疑可能是食物中毒或飲水中毒，但由于沒有化驗儀器和相關的藥品，缺乏科學依據，大家也不敢亂說。
紅軍扎根陜北后，毛澤東又指示曾經負責白區工作的周恩來，讓他親自負責偵破此案。周恩來動用了白區地下黨的所有關系，包括打入特務組織內部的黨的內線，調查了當時能夠查到的所有特務組織，沒有找到一點特務投毒的記錄或線索。這起神秘事件依然沒有結果。
新中國成立后，中共中央西北局、公安部、甘肅省公安廳等部門也多次組織過對此案的偵辦工作，仍然沒能偵破此案。這起真實發生過的神秘事件，似乎成立一個未解之謎，成了一件懸案。當年對此事非常重視的毛澤東、周恩來等紅軍領導人，直到去世也沒能看到這個謎團的揭開。
直到1989年，也就是事件發生54年后，這起懸案有了結果。這一年，蘭州軍區駐寧夏給水團到環縣進行水文調查。該團的水文工程師王學印、王森林在與當地政府工作人員的談話中，偶然知道了這件事。出于職業習慣，他們想解開這個謎團。
他們踏遍六盤山路的溝溝坎坎，尋訪當年的知情人。有當地的老人告訴他們：
“紅軍那年是從洪德那邊過來后，是沿馬坊川、羅山川到達耿灣，那時天已漸漸黑了，部隊又累又渴又餓，許多人饑渴難忍，就到溝谷找清澈的泉水喝．萬萬沒想到，第二天竟無聲無息地死了好幾百人。”
他們根據知情人的指點，找到了當年死難紅軍宿營的地方，對附近的水質進行了采樣分析，發現水中的鉀離子含量高出正常水含量的2-4倍。而當地的地質條件屬于延長盆地的高含石油分布區，斷層改造十分發育。泉水從地下溢出時，含有大量的氰氣。氰氣與水中的鉀、鈉具有親和力，會形成氰化鉀、氰化鈉兩種劇毒化合物。人體攝入超過50微克的氰化鉀，就會無痛苦地死去。至此，這個懸了半個多世紀的謎團才被揭開。