经关上村、蓬门战斗后，3月初，红一军团和十五军团继续东进至兑九峪一线。总部随十五军团到达了孝义城西南的大麦郊，并通过了同蒲路。

阎锡山无力阻红军于吕梁山以西，顿时慌了手脚，惟恐被歼。立即急电蒋介石要求派兵增援。同时，仓促加强了太原的防务，调驻守介休、孝义之敌向兑九峪一线兼程前进。

兑九峪位于吕梁山南端，地处敌三十四军军长杨爱源总指挥部所在地孝义城。西面、北面是一条由西北向东南而入汾河的小溪，西南是红军总部所在地大麦郊。兑九峪山高约1000米，被雨水冲刷成无数沟壑。当时估计敌主力约4、5个团防守兑九峪一线。我师的任务是抗击孝义城增援之敌。红军主力预先已占领了有利地形，准备从西、北、南三面夹击之。

兑九峪战斗于3月10日拂晓打响，这才发现敌人并不是所估计的只有4、5个团的兵力，而是有3个步兵师。主力是杨效钦的六十六师，一个炮兵旅，共14个团的兵力。因此战斗空前激烈。一阵炮火后只见战场上飞砂滚滚，尘烟弥漫，4、5米之内一片昏暗。敌我双方纠结不清，敌军通讯员甚至将作战命令误送至我军手中。八十一师司令部就收到过数次，使我们得以及时掌握敌情并报告总部。

毛泽东的总部设在大麦郊北面的一座山上，山对面就是兑九峪，距我师指挥所很近。在战斗紧急关头，我师仍派出王思温、薛毓瑞的二四一团（该团为三个连的小团）前去加强总部的防卫力量，以保卫毛泽东的安全。

该团正前进中，突然发现一股敌人准备偷袭总部。当时叶剑英亦组织了总部的警卫人员在山坡上正面抗击敌人，二四一团不失时机的发起攻击，配合正面击溃了敌人。接着我师又派李仲英的二四三团（两个营），加强总部的保卫力量。从此这两支部队就不属我师建制，归总部指挥。

到下午3时左右，总部命令我师夺下兑九峪北面一个制高点，以掩护我主力撤出战斗。贺晋年立即命令田文尧、谭冠三指挥的二四二团（该团三个连）夺取这个制高点。其地形复杂，易守难攻，敌人工事坚固，火力很强，尤其是阎匪各部多用其太原兵工厂专门对付红军而制造的“手雷”，对我威胁较大。虽经反复冲击，进展不快，伤亡却很大。但该制高点对于我军撤出战斗，摆脱敌人，关系十分重大，非拿下不可。

我重新组织力量，命令贺吉祥、方国安指挥二四二团再次发起攻击，贺晋年亲自指挥重机枪连（四挺重机枪）作掩护，终于攻克高地。

黄昏后，我师遵照总部命令转移。在我军转移的当晚，敌人亦退缩回汾阳、孝义、介休等地。兑九峪战斗，毙敌、俘敌2个多精锐团，给阎锡山以沉重打击。