搜索了一夜也没有发现那支部队的踪迹。李振中有些失望。天亮了部队快要到达武军寺，前面突然传来枪声。
李振中顾不上疲惫，带领特务连就向往枪声响起的方向奔去。前方搜索部队赶来报告，前面发生战斗，两股穿八路军军服的部队交上火了。
李振中立即命令一个加强排占领北侧高地，火力排占领南侧的高地。另两个排由指导员指挥，李振中随火力排很顺利地登上南侧高地，北侧高地遇到阻击。李振中立即命令火力排炮击北侧高地。
伏在高地上向山谷望去，山谷东面来的八路军，除了前面的部队有些轻武器，后面还有很多人挑着担子的，西面阻击的八路军装备齐整，机枪众多，还有重机枪。李振中立即判断出真伪，命令一具掷弹筒还有机枪转向山谷西面的日军，另外两具掷弹筒、火箭炮对准了北侧高地，调准好角度后开炮了。
山谷中的陈坚看到南侧高地打击了武军寺的"八路军"。按照约定，陈坚立即明白武军寺的"八路军"是日军所扮，于是命令向武军寺日军发起进攻。北侧加强排在南侧高地炮火的支援下很快占领了制高点。