事情立即報告到河野滿那裏，一個日軍小隊和一個中隊皇協軍，跑步搶在馬家車隊前麵，進入了“死亡之穀”設伏。但“螳螂捕蟬，黃雀在後”，這些鬼子和偽軍完全沒有想到黃崗山八路軍獨立營也按照上級指示一直在此處活動。當流動暗哨發現來了鬼子和偽軍以後，便得知馬上會有運送原煤和金礦砂的車隊出現，便急忙跑回去報告。於是，鬼子和偽軍剛剛設伏完畢，獨立營也悄悄地摸到死亡之穀的一側，在比鬼子和偽軍設伏的地點更高一些的地方布下埋伏。敵人藏在灌木叢裏，獨立營在上麵看不清他們，隻能根據他們射擊暴露目標以後進行殲滅。否則提前就把他們一鍋端了。
車隊慢慢進入了有效射程，灌木叢裏的敵人開始射擊，押運車隊的民團隊員急忙翻身下車，藏到車後，但仍有幾個人中彈。六個訓練有素的機槍手迅速支起歪把子機槍，對著敵人的火力點進行猛烈還擊。雙方打得十分火熾，而山上獨立營便將敵人的火力點悉數掌握，於是，一顆顆手榴彈飛將下來，隨著連續不斷的“轟轟轟” 的爆炸聲，灌木叢裏的敵人相繼啞了火。好幾處灌木叢騰騰地著起火來。小鬼子十分聰明，很快就明白了主力是在山上，便急忙調轉槍口，瞄向山上的獨立營戰士，於是，他們與山上又形成了激烈的對射。藏在馬車後麵的六個機槍手，發現敵人突然轉向了，便也根據敵人射擊的情況重新判斷進行調整，再次對著敵人的後背猛烈射擊。
戰鬥持續了兩個小時，雙方各有傷亡，敵人似乎死傷更多一些。鬼子小隊長感覺攔不住馬車隊，便悄悄撇下死傷人員，打算帶領所剩無幾的鬼子和一部分皇協軍溜之乎也，便且戰且退，槍聲就稀疏下來。然而，八路軍獨立營的營長牢牢記著毛澤東的話：敵進我退，敵退我追，敵駐我擾，敵疲我打。他在戰場形勢發生微妙變化的時候，感覺應該立即抓住戰機。從目前情況看，敵我雙方基本勢均力敵，我們的武器不如敵人，但我們在高處，且還有馬車隊在敵人後背夾擊，敵人實際是被我方包了餃子的。而且，獨立營長通過望遠鏡觀察到敵人的死傷多於我方。在形勢對我方非常有利的情況下，窮追猛打方為上策。於是，他便一聲斷喝：“追！”身邊的司號員便猛地吹起了衝鋒號：“嘀嗒嗒，嘀嗒嗒，嘀嘀嘀嗒嘀嗒嗒——”
獨立營的戰士個個都如下山虎，挺起刺刀就從陣地上跳了起來，朝著前方的敵人又扔出一排手榴彈，然後就迎著爆炸的硝煙衝了上去。一場短兵相接的肉搏戰開始了。皇協軍不敢跟八路軍拚刺刀，他們素來知道八路軍擅長拚刺刀，所以，見後麵八路軍衝下山來，便急忙將手裏的步槍扔在地上，屈膝下跪舉起雙手。隻有為數不多的小鬼子“哇呀呀”叫著回過身來與八路軍戰士對陣，雙方眼睛都在冒血，不由分說就拚起刺刀。皇協軍的士兵一投降，就等於好幾個八路軍戰士圍攻一個小鬼子，於是，三下五除二，很快就將小鬼子消滅幹淨了。鬼子小隊長手握指揮刀左劈右殺，砍斷了一個八路軍戰士的胳膊，但立即被另外三個戰士逼到了一棵老槐樹下麵。獨立營長見此，感覺任其做垂死掙紮，說不定又會傷到戰士，因為這個鬼子小隊長的刀術十分了得，所以，獨立營長舉起駁殼槍，對著鬼子小隊長的胸口就是三槍“啪啪啪！”頓時將其擊斃。其他戰士立即上去補了幾刺刀。然後繳獲了其指揮刀和王八盒子。
槍聲完全停息了。獨立營長命令：搶救傷員，打掃戰場，歸攏俘虜。一直帶領馬車隊的王金槐此時從馬車後麵鑽出來，跑向獨立營長。他緊緊握住獨立營長的手說：“謝謝部隊同誌的支援，沒時間說話了，我們得趕緊出發，以後找機會咱們再聊吧。”就把民團受傷的人也交給了獨立營，趕起馬車，快速朝死亡之穀的縱深走下去了。
戰士們協助隨隊醫生和衛生員給傷員包紮救治。獨立營長將沒有受傷的俘虜歸攏到一起，開始了訓話：“你們這些人及時地繳槍，還算聰明。今天我們不殺你們，放你們回去。我希望你們以後不要再幹皇協軍。我知道你們是為了糊口，為了混碗飯吃。但你們應該知道，你們做皇協軍是為虎作倀，是幫著小鬼子欺壓殘害中國人。小鬼子侵略、占領中國，一方麵殺我們的老百姓，另一方麵，把我們的煤炭、黃金等寶貴資源掠奪走，運到他們日本。你們這次出來作戰，不就是幫著小鬼子搶奪中國人的煤炭，伏擊中國人的馬車隊嗎？是不是這樣？”沒有人敢回話，皇協軍的士兵全都低著頭，默默地聽著。“你們之中年輕的、身體好的、願意跟著我們打鬼子的，就留下跟著我們幹。不願意留下呢，你們就走，如果回去以後還想當皇協軍，就告訴你們的小隊長、中隊長和大隊長，包括魯大成司令，就說，你們死心塌地與中國老百姓為敵，我們八路軍就跟你們血拚到底！見了你們，我們就扔手榴彈，就上刺刀。說不定還會去你家裏掏窩。總之，對你們不會有一絲一毫的客氣。明白了嗎？好了，散了吧，該留的留，該走的走！”