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1938年12月，日、伪军调集六七千人，以黑石旅团长为总指挥，在内蒙古大青山抗日游击根据地展开冬季“扫荡”。其中，绥西的日、伪军从包头、固阳、萨拉齐，三路并进，向八路军大青山支队绥西活动地区水涧沟门合围。
当时，八路军第一二〇师第七一五团刚接到中央军委决定调第七一五团主力离开大青山开赴冀中战场的命令，获悉日、伪军进军的情报后，大青山支队司令员李井泉决定东调方案不变，主力抓紧时间集结，同时命令各部队利用有利地势和敌人“转圈子”，寻找战机，消灭敌人。
12月的大青山天寒地冻，滴水成冰。一天，鹅毛大雪铺天盖地，北风卷起雪花凛冽刺骨。日、伪军向以巴总窑子为中心的八路军大青山支队绥西部队活动地区疯狂袭来。大青山支队迅速撤离巴总窑子，向东转移到万家沟一带。
为引开日、伪军，第三营的战士们深一脚浅一脚地踏着积雪向西往水涧沟门行进。日、伪军在巴总窑子扑了空，便尾随第三营故意留下的行军痕迹西进，向水涧沟门合围过来。第三营处于四面包围之中。为摆脱敌人，当天第三营转移到韩沁坝，第二天又转移到九峰山，如果继续向东转移到敌人后方，就可以安全突围了。但是，这样就会又把敌人引向东面，给大青山支队其他部队造成威胁。第三营决定将日、伪军牵制住，给其他八路军部队以回旋余地，进而寻找有利战机，协同作战，彻底粉碎日、伪军的“扫荡”。第三营采取“蘑菇”战术，又翻山越岭回到了韩沁坝，牵着日、伪军“鼻子”在大青山里团团转。
第四天下午，第三营在韩沁坝的山梁上行军中，侦察员紧急报告有一千多日、伪军顺沟向韩沁坝扑来。第三营营长陈刚立即召集各连连长观察地形、研究敌情。大家认为，日、伪军几天来被“蘑菇”战术拖得疲惫不堪、锐气大减，适合出其不意，凭险伏击，迎头痛击敌人。综合众议后，第三营决定在韩沁坝设伏。陈刚等立即制定了作战方案：正在左侧山梁待命的第十连和在右侧山梁待命的第十二连，原地隐蔽，准备战斗。机枪连和第九连正面堵截，第十一连作预备队。部队迅速进入阵地，战士们潜伏在冰天雪地里，强忍寒冷，静待敌人。大约过了半小时，两个伪军中队为前卫，日军三个中队居中，分三路纵队进入八路军伏击圈，后面还有五六个伪军中队和后续部队，相隔一段距离缓缓而来。
第三营以十几挺轻重机枪、掷弹筒和手榴弹一起猛轰，特别是用上了进军大青山以来因为子弹不好补充而从未使用过的机枪，猛烈的交叉火力，打退了日军多次冲锋。激战近两个小时后，日、伪军人仰马翻，血肉横飞，山坡上、山沟里敌尸堆积。天渐渐黑了，日、伪军伤亡惨重，不敢恋战，狼狈逃窜。
第三营大获全胜，缴获轻机枪9挺，长短枪200多支，弹药数千发。日、伪军伤亡450多人。胜利的消息迅速传开，当地群众称赞八路军是贺龙派来的天兵。
