1941年1月5日，关家垴战役打响了。
关家垴战役是晋南运城来的日军三十六师团冈崎大队约500人孤军深入，威胁到了八路军总部，威胁到了北方局，威胁到了兵工厂，导致八路军不得不打的一场攻坚战。
冈崎大队来到了八路军总部设在辽县、武乡县、黎城县交界地区的黄崖洞兵工厂。该兵工厂是八路军总部在华北敌后建立的最大的武器弹药生产基地。接到报告，彭德怀立即命令一二九师三八六旅赶往黄崖洞打退日军的进攻。
日军见八路军大队人马来援，在兵工厂内放了火逃离。冈崎大队西犯到了左会、刘家咀地区，再撤到武乡县蟠龙镇关家垴附近，准备夺道武乡，退回沁县。恰巧，刚打完榆社辽县战役的八路军一二九师，此时就在蟠龙镇附近休整。
决不能让冈崎大队退回老巢！
彭德怀决心消灭这股日军。
日军虽然不满千人，却极其狂妄，占据了关家垴柳树垴的山岗，互为掎角，筑起环形山地工事，固守待援。欲把装备落后的八路吸引在这里，等援军到来，一举歼灭之。
日军的运输机也来了，空投了一些弹药和给养，冈崎大队气焰更加嚣张了。
地形极其不利，开始的时候，左权计划派人偷袭，夜间，八路军总部特务团已经上了关家垴，杀死哨兵，攻占了一个窑洞。在攻打第二个窑洞的时候，第一个窑洞又有日军来从背后打击八路军。日军已经把窑洞挖通了。夜袭不利，特务团退了下来。
不过，大部队已经围上来了。日军已经跑不掉了。
第二日，受彭总调动，九旅那三千人苏式准备的部队来到了。下午，剩余的没良心炮和火箭筒都调集过来了。
九旅那三千人有炮兵，子弹足，加上十几门没良心炮和十几门火箭筒，左权信心大增。制定了一个周密的计划，山炮部队轰击山顶战地，没良心炮轰击窑洞，火箭筒轰击机枪阵地，其余大部队则挖战壕接近关家垴，在炮火打响后，步兵再冲锋，力争一天拿下日军冈崎大队。
这两天，部队一直在进攻的同时，挖战壕接近日军阵地。目前，战壕最前端已经距离阵地只有五百米了。
夜里，几个部队连夜作业，拼命地向前挖之字形的战壕。到了早晨，战壕最前端已经之差一百五十米了。
凌晨4时，八路军总部指挥所发出了总攻击信号。一发炮弹落在日军阵地上。接着十几门山炮一起开炮，炮弹不断在环形的阵地和中间的指挥部爆炸。
这时候，几声迫击炮一样的炮声响起，几个极大的炸药包落在窑洞前，几个炸药包甚至从窗子飞进了窑洞，十几声爆炸过后，几乎全部窑洞被炸毁，里面的日军几乎全部被埋在窑洞里。接着，没良心炮又补了两炮，全部窑洞炸毁。
开炮的同时，四周的部队已经开始冲锋了。炮击停止，步兵已经跑到了阵地前十几米，不等日军从藏兵洞里出来，几十个战士已经上了日军的阵地。
这几十个人清一色拿的是苏联冲锋枪，几十个人冲上来，相当于几十挺机枪冲上来，日军被压在战壕里。等每个人打了两个弹鼓，后面的两百多个人已经冲上来了。
这时候，日军的几个机枪阵地复活了。冲上来的八路军被压在日军的战壕里。
八路军沿着日军战壕，向左右突击。日军在战壕里，躲避在藏兵洞里还击。
冲上来的八路军开始投弹了。
他们扔的手榴弹是苏联造的手榴弹，也是木柄的，但里面装的是黄色火药，每次炸响一次，必然有一到两个日本人死伤。
打到早晨7点,又有一百多人冲上了日军阵地。这时候，凌晨冲上日军阵地的二百五十人已经损失了三十几个人。
接近三百人火力强大，把几个机枪阵地压住了，因为机枪阵地太近了。
这时候，在距离日军阵地最近的战壕里来了七八门没良心炮。八点钟，七八门没良心炮一起发射，几个重机枪阵地都被炸毁，指挥部上也落下了两个炸药包。
距离近，抛射的炸药包这一次相当准确，巨大的爆炸声把日军震的七荤八素。就在爆炸后这一阵，五六百人一起冲上了阵地。
八路军这样的配合，简直是不要命了，爆炸硝烟没散，几百人已经进了日军的阵地，一大半阵地已经被占领了。
就这样，打到中午，两个山头被夺下，因为地形不利，虽然武器有利，