10月初，云岭军部，比起以前这里冷清了许多。会议室里，军首长正在和谭司令在地图前商议对策。
情报显示，这次日军1500余人将从南陵、峨岭、三里店转向汀潭，攻击云岭军部。两人商议后决定不硬拼，我军先利用三里店地面阵地，适当抵抗后，放日军往汀潭，去汀潭的两条山谷沿途我军都构筑了坚固的永备工事，只要日军敢深入，就在两条山谷中伏击消灭他们。
三里店防卫六团负责，五团保卫繁昌。云岭地区防卫由独立团，新五团负责。
另外军部还收到延安总部通知，皖南新四军12月前要越过长江北上，打完这仗后就要正式开始实施了。两人也作了初步安排。
近段时间长江上的日军军舰越来越频繁。两人商议后决定无为八公山新一团间断施放一些水雷下来，驱散长江上的日舰，到撤退时，再切断长江航线。荻港这边日军舰船对新四军北上威胁很大。三支队这段时间也会施放些水雷，驱赶荻港停驻的舰船往长江下游。
10月2日日军沿青阳公路进攻，日军有1500余人、伪军1000余人军。峨岭国军52军一部不作抵抗就撤走，六团一路节节抵抗，用地雷、冷枪迟滞日军的进攻。
10月4日日军进攻到三里店，6团在三里店顽强抵抗了一天，4日晚6团转入三里店隐蔽工事。
10月5日上午，日军占领三里店，日军见新四军撤离，留下100日军、200伪军驻守三里店，其余日伪沿二条山谷往汀潭冲去。
东路草屋店方向，日军后队刚过草屋店，就遭到了工事里独立团袭击，独立团的枪声就是信号，紧接着山谷全线爆发激烈的枪炮声，没过一会另一条路日军也遭到了袭击。五里店的日军听到激烈的枪声，留下100伪军，全部出动赶去增援。
日军的单兵素质很好，但奈何面对是新四军潜心三年修筑的工事。这是一个山脚山腰山顶，三层结构，相互之间壕沟连结，壕沟很多地方还盖上了用圆木、土搭建的顶盖，三年了已和山林融为一体。遭到大量杀伤的日军一时都判断不了是从哪里射出的子弹。日军在山沟里两面受敌，也看不到一个新四军，徒劳的用机枪，追击炮、九二步兵炮打击他们认为的新四军阵地，然而却是徒劳无功。
带7人的田中大队长试图攻占两边的高地，但刚组织起来，站起来准备冲锋，就被隐蔽角落里射出的子弹，打的七零八落。田中无奈只好向指挥部发报，请求战术指导。
三里店出来的援军，走的是草屋店方面，他们试图沿山脊行动，在半山腰就遭到袭击，同样是不知道从那个地方射来的子弹，在损耗完伪军后，剩余的四十多个鬼子，沿原路返回三里店，等待支援。刚靠近三里店，就遭到三里店方向的机枪扫射，一个照面损失30多人。原来三里店在他们走后不久就被6团占领。六团出击，一个冲锋消灭了剩余的鬼子。
日军扫荡司令部三木石太郎收到被围日军战术指导的命令大惊，立即命令飞机起飞轰炸，又命令进攻黄浒、繁昌的日军调出一个大队增援三里店。
飞机很快飞临三里店以南山区盘旋，飞行员清楚看到山谷里硝烟弥漫，看到了日军，就是没看见新四军，只能胡乱把炸弹扔在山谷两侧的山岭上。然后往南飞，云岭的上空烟雾更多，看不清楚地面的情况，飞行员也不敢飞的太低。有飞机在此低飞，多次被击落，只能飞回湾沚。
地面上云岭地面上很热闹，有在山顶放飞鸽子的，有在地面点燃草堆沤烟的、更多的进入壕沟、防空洞。
一个大队鬼子来的很快，三个小时赶到三里店，在这里又遭到6团阻击。鬼子用九二步兵炮还击，6团退回工事。鬼子追击，在工事面前倒下一大堆。鬼子试图占领制高点，都发现山都上不了，半山腰有隐蔽工事，用炮轰击，用飞机轰炸根本起不到作用。要想击破隐蔽工事不是短时间能办到的。于是日军留下三百人，其余的往东山、汀潭方向增援。鬼子致电三木石太郎，告之遇到的情况，并建议派军从东南面昌桥往汀潭，两面夹击。
三木石太郎收到电报又命令南面进攻南棱的芜湖、湾沚日军，分出一个大队日军从昌桥往汀潭方向增援。
三里店日军援军分成三部分，中间走山谷，二侧走山岭往汀潭而去。此时山谷内日军已被新四军压得抬不起头来，只能在山洼、泥坑，石头夹缝中苟延残喘。日军援军还未到东山就遭到阻击，两侧山岭上的日军首先遭到袭击，他们看到了之前三里店援军的尸体，小心派人过来察看时，遭到工事里的新四军机枪扫射，不但察看的日军被当场打死，后续部队也在机枪的射程之内。鬼子急退。山谷中的日军也遭到扫射，炮击。短短二十多分钟，就有一百多鬼子见了天照大神。鬼子急退到新四军射程之外。
从昌桥出发的日军心急火燎地往汀潭赶，后卫部队刚过狮山子，就遭到新四军的火力打击，山谷中枪炮声一片，高头大马的骑兵最惨，人马都打成了马蜂窝。两侧山岭都有火力点，在山谷里面基本上没有射击死角。不时有爆药包从山岭上抛射下来，爆炸过后留下深达半米的弹坑，山谷里的日军在新四军的打击中哀嚎。
三里店方向，日军援军还不死心，派出赶死队匍匐前进，期望接近发现的火力点，用手雷炸火力点，然而不时遇到陷井、地雷、竹签让他们的希望破灭。日军又尝试从不同的方向进攻，除了造成更大的伤亡外，一无所获。
天渐渐暗了下来，新四军发动总攻了，大批士兵从汀潭出发分二路向北往三里店、向南往昌桥沿山谷清理被围日军，山谷里喊杀声一片，有许多老百姓拿着长矛、大刀也加入了进来。
三里店日军援军绝望了，听到山谷中日本士兵的哀嚎声也无能为力。这时新四军布署在山顶坑道里的九二步兵炮推上了山顶，炮兵瞄准了日军援军毫无顾忌地开炮射击，火快黑了，日军飞机过不来了。
日军没有想到新四军有不少九二步兵炮，也没有想到新四军忍到现在才开炮。炮弹在日军人群中爆炸，日军援军崩溃了。掉头往回跑，往三里店方向跑，军官弹压不住，只能随着败兵退回三里店。刚刚到达三里店，周围山头九二步兵炮也响了起来，日军又遭到一轮炮击。
新四军从山谷里冲了出来，日军抵抗不住，向峨岭方向急退。六团大部也从工事里冲了出来参与了追击，等日军退回峨岭点算人数，一个大队只剩下400余人。峨岭外聚集的新四军越来越多。新四军架起没三十多门没良心炮，对峨岭展开炮击。峨岭日军招架不住，继续往东北方向逃窜，新四军继续追击，直到追过九连圩才停止。独立团返回三里镇，六团、新五团转道黄浒，准备与五团一起反击攻打黄浒、繁昌的日军。
日军也得到了攻击云岭失败，援救失败的消息。二路日军几乎全军覆没，三木石太郎急令攻打黄浒、繁昌、南棱的日军火速往顺安、铜棱、获港、三山及湾沚撤退。六团、新五团终究是慢了一步，只好和五团一起追击往荻港、顺安、铜陵的日军，顺势拔除了顺安河与黄浒河之间的据点，控制了这一区域。
谭司令立即命令部队携带水雷200枚，往长江、黄浒河布飘雷。当晚荻港火光冲天，停泊在荻范的多艘军舰，运输船被飘雷击中，日军舰艇紧急往长江下游撤退。日军发出紧急通知，芜湖以下长江各船舰进河汊避雷。长江航道为之一空，随后日军展开长江河道扫雷工作。