1940年10月26日，百团大战的第三阶段。日本冈崎大队500人，取道关家垴西进。八路军385旅、386旅和新10旅主力及决死队，奉命将敌包围于关家垴。彭德怀和刘伯承、邓小平亲临前线指挥。
与八路军以往擅长的伏击战不同，这是一场硬碰硬的攻坚战。时任119师第386旅旅长的陈赓曾对彭德怀表示过不解。当时陈赓流着泪向彭德怀请求：“决死队干部绝大多数都是青年知识分子，很可爱，在第一、第二阶段的战役中，25团、38团负伤的已有1570人，牺牲的也有500多人。这次围歼战是阵地攻击战，是个硬仗。为了保存决死队主力，这次战斗可否免去这两个团的任务？”但是彭德怀没有同意。
这一仗血战两天两夜，经过反复的白刃格斗，武器精良的冈崎大队被歼大半，丢下400多具尸体撤逃；而决死队的25团和38团，用决死一纵队政委薄一波的说法，“也打出来了，成为决死队战斗力最强的两个主力团。”