一些敌兵退到公路边上，结果踩上二营预先埋设的地雷，被炸得人仰马翻。
皖南第一次反“扫荡”的战斗就这样打响了！
敌人不甘心，用山炮、小钢炮、掷弹筒展开轰击，以扇形攻击试图围歼我四连。
我二营五连遂加入战斗，支援四连，六连亦向五连靠拢。四连则在五连支援下，边打边撤。
我五连、六连在打退日军多次正面进攻后，日军除了正面进攻外，分兵从东北面由九狮、大通寺向父子岭侧后迂回而来，妄图包抄我二营，配合正面进攻。
下午4点，二营徐赞辉营长下令利用父子岭茂密的植被隐蔽撤退，设法从敌人合围的空隙中突出去。五连、六连交替掩护转移，五连指战员一度用刺刀、马刀、手榴弹同逼近的敌人展开肉搏，杀退了敌人。
二营长下令全营分头后撤，在敌人前进道路上继续伏击。又经过一阵激战后，二营逐渐将敌诱至土塘东北一带的我一营阵地。
一营展开火力痛击敌人，敌我双方在吕山冲还展开了白刃格斗。
团预备队老一团新兵营在营长汪星华的率领下（另一说是老一团三营）赶来增援。日军见攻势一再受挫，天色已暗，不知新四军的后续部队还有多少，便拖着伤兵、尸体仓皇向烟墩、青阳方向溃逃，最后逃回南陵县城。
残敌途经大坟山时，山上有新四军1名受伤的战士，他见山下有40余日军骑兵，便甩出最后一颗手榴弹，炸死炸伤敌骑多名，自己壮烈牺牲。
由于老一团准备充分，子弹比较充足，还用上了自制的枪榴弹、地雷，战士们越战越勇，阻击战大获全胜。
时任老一团副团长的江渭清曾经在《忆皖南父子岭战斗》文中写道：
军部“洞察日军这一图谋后，即令老一团火速前往峨岭、三里一线进行阻击。老一团奉命后，在团长傅秋涛、副团长江渭清的率领下，立即进行战斗力动员和部署。“他们”令一营埋伏在金山，三营埋伏在三里，二营和团特务连埋伏在父子岭（车山）一带，抢修工事，准备迎战，阻击敌人。“”4月26日上午，当一路日军气势汹汹地进犯到二营和特务连埋伏的父子岭的前沿阵地时，遭到二营和特务连指战员的迎头痛击。日军为了攻破我二营和特务连的前沿阵地，除使用了轻、重机枪、小钢炮外，还出动了飞机向我轮番投放炸弹、燃烧弹，并不时地派出骑兵不断地冲杀。“”我二营和特务连的指战员，面对强敌，毫不畏俱，英勇不屈，顽强战斗。他们用步机枪、手榴弹以及大刀、长矛等劣势装备，与持有飞机、火炮、骑兵等优势装备的入侵者，连续激战8小时，打退了日军多次轮番的进攻，打死打伤日军317人。“”最后，与敌短兵相接，进行肉搏战。终于，战胜了敌人，夺回了前沿阵地，保卫了军部的安全，取得了父子岭战斗的辉煌胜利……”
另据孔诚回忆，他时任支队警卫连连长，“配合新一团和特务营在父子岭右侧一个山头上设伏”，4月26日伏击了向父子岭侧后迂回的百余名鬼子骑兵，先是交火，然后与冲上阵地的鬼子骑兵展开了白刃战。
他们以步兵击溃了骑兵，鬼子丢下人、马尸体，仓皇逃窜。警卫连缴获了2挺歪把子机枪和30多支步枪。
但孔诚在战斗中负伤，连队也伤亡28人。
父子岭阻击战历时8小时，新四军老一团毙伤日军317人、战马20余匹，缴获步、机枪21支及子弹5000余发、掷弹筒37具、火药2箱、信号弹10发、望远镜1具、日本国旗3面，地图3幅，以及敌人军服、雨衣、雨帽、钢盔等军用物资。
老一团自身伤亡84人。（孔诚回忆老一团歼敌520余人，自身伤亡270余人。）由于二营四连的突出表现，以牺牲1名文化教员、5名战士的代价顶住了上千敌人的轮番进攻。当晚，团长傅秋涛、副团长江渭清在土塘召开的庆祝胜利大会上给予通令嘉奖。
父子岭战斗是一次保卫新四军军部、保卫徽屯门户的战斗，又是一次以少胜多、以劣势装备战胜优势装备、以弱胜强的战斗。
这次战斗的胜利，大长了新四军的威风，大灭了日军的士气，大大鼓舞了皖南军民的抗日情绪。
为宣扬父子岭战斗胜利，新四军政治部组织谱写了一首《父子岭上》歌曲（由林因作词，何士德谱曲）。
战斗结束后，当地百姓将寻找到的新四军18位无名烈士遗体，用一对打稻谷用的大禾桶盛装，安葬在父子岭脚下。
而退回南陵县城的日本鬼子竟然在城郊架起焚烧炉，焚烧了战死的和一些伤重的士兵！
父子岭阻击战期间，日军为配合池田联队进攻，从驻湾址大本营中抽调4000多人，分3路向南陵何家湾急进。
何家湾地处南陵西乡。如果把铜陵、繁昌、南陵、云岭、青阳比作一个多边型，何家湾就是这个多边形的中心。
其中，由繁昌以北的三山镇、横山、峨桥等地向繁昌及以南地区进犯的日军，于4月24日、25日遭到老五团先后在马家坝、九郎庙的阻击，毙伤日军140余人。
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