命令一下达，部队上下展开了紧张、仔细的战前准备工作。为了打有把握之仗，派出了多方面的侦察人员，据侦察情报悉知：神山警备部队和达旗自卫军合起来共二千五百余人，武器配备有轻重机枪四十挺，“八二”炮5门。部队统一由奇涌泉、陈有明指挥。敌人的布防是：警备一团防守神山南的吕家梁、张家圪堵、台基梁一带，由团长杨满富指挥；警备二团防守神山西侧的昌汗乌素、傅家阳坡一带，由团副郝茂林指挥；警备三团防守神山西北方向的杨树坪、郭家梁一带，由团长奇茂泉指挥；达旗自卫军防守神山东南方向的邓贵梁一带；机炮连在苏家圪旦；特务连随司令部扎在神山沟掌。每个山头都布有据点，主要山沟小道都有严密的火力封锁，形成了一个坚固的防御体系。  

    针对敌人的兵力部署，确定了我方战斗方案。决定首先扫清神山外围据点，然后分进合击，全歼神山守敌。绥德前方司令部的四、六团担任主攻任务，伊盟支队一、二大队担任堵截。由张达志旅长统一指挥。

    4月l0日黄昏，我军一声令下，部队在向导的带领下，从哈拉寨分三路向神山进发。四团从西布尔洞沟向神山西南方向挺进，六团经那尔户沟向敌人东南侧运动，伊盟支队绕到背后的双山梁、贾明沟，占领神山东北高地，堵截西营子至杨家圪楞一线，断绝敌人的退路。经过一夜的急行军，部队于4月11日拂晓前按时到达指定位置。六团发出了战斗信号，各路部队乘着夜幕向敌人的各个据点发起了攻击。

     冲天的火光、浓浓的硝烟笼罩着神山。炮弹、手榴弹的爆炸声、战士们的喊杀声山呼海啸般地在山谷中回响，整个神山处在弹雨火海及我军的团团包围之中。战斗进展迅速。四团攻克杨树坪敌三团据点后，象一把尖刀，直插敌人心脏，向敌总指挥部发起猛攻。

     警备司令奇涌泉及参谋长陈有明，如惊弓之鸟，预感老窝有被端的危险，一边指挥战斗，一边命令司令部撤到神山前面的机炮连防地——苏家圪旦，并命骑兵警备一团前来增援，妄图凭借这个据点负隅顽抗、等待援兵。我军不给敌人喘息之机，发起强攻。四团以凌厉的攻势向敌人步步逼近。从东南方向投入战斗的六团，相继突破自卫军的防线，迅速插向敌人腹部。我军的凌厉攻势，打乱了敌人的防御部署，从指挥官到士兵，乱作一团，大部分丧失了战斗能力，都在想着伺机逃跑。奇涌泉象一头斗败了的困兽，眼巴巴瞅着天空，渴望董其武派飞机来搭救。可是足足等了3个多小时，连个苍蝇的影子也没有见到，这时才感到是上了董其武的当。奇涌泉待援无望，自知摆在他面前只有两条道路可择：一条是顽抗到底，死路一条；一条是放下武器，弃暗投明，向解放军投降。尽管如此，由于国民党反动派的反宣传，是战是降，他仍然方寸不宁，犹豫不决。奇的亲信杨石锁看到大势已去，催促奇涌泉快作抉择。冥顽不化的国民党特务、少将参谋长陈有明，见奇已经动摇，狗急跳墙似的大喊：“还没有和共军决一死战，谁也不准投降!"他随即命令残部向杨家圪楞退却。

    敌人丝毫没有发现我伊盟支队已经埋伏在这里。敌三团、机炮连见司令部带残兵向东撤退，也一窝蜂似的向我布下的伏击圈钻了进来。被我打得七零八落的警备一团和达旗自卫军，也开始向西营子川溃退。