时，副排长带领的小组趁着巡逻兵被吸引的间隙，悄悄靠近山洞。山洞前的两名哨兵正靠在岩壁上抽烟，丝毫没有察觉危险降临。副排长示意两名士兵从两侧迂回，自己则从正面靠近，突然发起突袭，将两名哨兵制服。
进入山洞后，副排长看到十几名村民被绑在地上，一个个面带恐惧。他立即上前，小声说道：“乡亲们，别害怕，我们是新华军，是来救你们的！”村民们听到熟悉的口音，眼中露出希望的光芒。副排长快速解开村民身上的绳索，叮嘱道：“乡亲们，现在还不安全，你们先待在山洞深处，等战斗打响后，跟着我们一起撤离。”
就在这时，沟内突然传来一阵急促的哨声——鬼子发现巡逻兵失踪，开始加强警戒。副排长立即让士兵们做好战斗准备，同时派人向李锐汇报情况。李锐得知村民安全，决定暂时撤离，等与突击小分队汇合后，再按计划行动。
次日拂晓，赵虎带领的突击小分队成功抵达落马沟两侧悬崖下。士兵们携带攀岩工具，沿着陡峭的岩壁缓慢攀爬。悬崖上岩石松动，稍有不慎就会坠入谷底，但士兵们毫不畏惧，相互掩护着向上攀登。经过两个多小时的努力，终于抵达悬崖顶部，与在此等候的李锐汇合。
此时，李铁柱已经带领一营在落马沟入口处搭建好临时阵地，并派一名会说日语的士兵前往谈判。鬼子的指挥官是36师团的一名中佐，名叫山本，他得知新华军派人谈判，带着几名卫兵来到入口处，态度嚣张地说道：“想要村民安全，就立即撤退，给我们留下足够的粮食和弹药，否则，我们就杀了这些村民！”
谈判士兵按照事先约定，假意讨价还价：“山本中佐，我们可以撤退，但需要时间准备粮食和弹药。而且，你们必须保证村民的安全，一旦我们发现村民受伤，谈判立即终止！”山本以为新华军已经妥协，得意地答应下来，约定第二天上午交接。
当天晚上，各部队按照计划做好准备。炮兵营在落马沟外围架设好榴弹炮，炮口对准鬼子的碉堡和帐篷；李锐和赵虎带领狙击排与突击小分队，隐蔽在落马沟两侧悬崖和沟内隐蔽处；李铁柱则带领一营士兵，在入口处严阵以待，随时准备发起进攻。
第三天上午，山本带着几名卫兵来到入口处，等待新华军送粮食和弹药。李铁柱按照计划，让士兵们推着两辆装满“粮食和弹药”的小车，缓慢向入口处移动。当小车靠近鬼子时，李铁柱突然大喊一声：“动手！”
早已埋伏好的士兵们立即开火，小车里的“粮食