与此同时，冈崎谦受出于职业军人的敏感和军事素养，率部连夜占据了关家垴。

　　关家垴地处山西武乡县蟠龙镇砖壁村正北13里处，往南是黎城县，西南是王家峪，西边是武乡县，西北是榆社县，北边是辽县。北距省城太原300余里。这一带崇山峻岭，沟壑纵横，是太行抗日根据地的腹心地区。

　　关家垴是群岭环抱中的一个高高的山岗，山顶是一块方圆几百平方米的平地。其北面是断崖陡壁，东西两侧坡度较陡，仅有南坡较平缓，方便出入。从军事地形上看，关家垴可谓易守难攻之地。南坡上住着50余户关姓人家，沿山壁修建了一孔连一孔的窑洞。南坡的对面是一个比关家垴更高的山岗，叫柳树垴，与关家垴互为掎角，从柳树垴上可以利用火力控制关家垴的通路。

　　冈崎大队占据关家垴后，马上构筑工事。另外，派出一个中队占领柳树垴。他们不仅挖了坑道，还拆下当地人家的门窗架在上面，筑成隐蔽所。在山顶平地上，还设置了机枪阵地。这样，日军就在关家垴和柳树垴部署了一个严密的防御阵地。

　　夜袭关家垴，特务团遇挫

　　10月29日23时左右，左权得知冈崎大队已占据关家垴和柳树垴，他看了看表，离总攻时间还有5个小时。经再三考虑，左权决定让总部特务团提前发起攻击。凌晨3时前，特务团各营到达预定位置。

　　第二营静悄悄地摸到了关家垴山顶。随着寒光一闪，两个日军哨兵被干掉。接着，战士们使劲甩出手榴弹，沉闷的黑夜顿时被隆隆的爆炸声打破。

　　欧致富团长立即发令，埋伏在山下的特务团各部迅速向目标冲击。一开始战斗进展相当顺利，特务团很快靠近了关家垴上的一排窑洞。就在准备发起进攻时，左侧的一间窑洞突然响起猛烈的机枪声，把特务团压了回去。警卫连连长唐万成端起一挺机枪，率领一个班从斜坡上猛压下去，拼死冲到窑洞前，迅即甩出一批手榴弹，窑洞里顿时黄烟滚滚。紧接着，窑洞里冲出20多个日本兵。唐万成端起机枪一阵猛扫，一下子躺倒10余个。他刚要往前冲时，窑洞里的机枪又响了起来。唐万成的一只手臂被击中，机枪跌落在地。冲在前边的排长南海斌赶紧跳过去，将滚落到窑洞前的机枪抢了回来，随即向窑洞射击，压制住日军火力，众人才脱险。

　　原来，冈崎大队已将整排窑洞贯通，每个窑洞都筑有机枪阵地，既可独立作战，又可与其他窑洞互相掩护、互相支援，形成交叉火力网。在机枪阵地前面还挖了防弹壕，如果手榴弹没有扔到位，将滚入防弹壕里，难以造成威胁。窑洞外也挖了工事，构成了里外相连、窑窑相通的循环作战系统。

　　特务团不明就里，在与日军争夺窑洞时，付出了不小的代价。欧致富一看情况不妙，立即命令各营暂停攻击，就地隐蔽，等大部队发起攻击后，再里应外合。

　　发动强攻，八路军付出重大牺牲

　　10月30日凌晨4时，总部指挥所发出总攻信号。参战部队向关家垴和柳树垴同时发起攻击。

　　决死第1纵队38团奉命攻打柳树垴。接到攻击信号，铆足劲的战士们迅速向柳树垴冲去。双方在柳树垴展开了激烈的争夺。经过两个小时的激战，决死队在天亮时占领了柳树垴。决死队没有料到，一个中队的日军居然乘38团与25团调整部署时，利用夜色作掩护，又悄悄地接近了柳树垴阵地。决死队是一支新部队，战场经验不足，就在他们麻痹大意时，遭到该中队日军的突然反击，柳树垴阵地又被日军夺走。

　　战场形势的变化，出乎彭德怀、左权所料。彭、左迅即命令陈赓反攻。于是，八路军在进攻关家垴的同时，不得不抽出三个营的兵力再攻柳树垴。连续攻击了四次，甚至有两次攻上了山头，最终却未能夺回失去的柳树垴主阵地。