军团、1军团、21军、独立第5师为左翼队，归彭德怀、滕代远指挥，应于21日拂晓先迅速消灭草台冈附近之敌，再突击东陂之敌。
各部队行动部署：“⑴第三军团应于二十日以掩护队占领界上、雷母山之线，掩护其主力于黄昏时到东边岭、亮溪附近，二十一日拂晓由西南向东北进攻草台冈之敌。
“⑵第一军团应于二十日以掩护队占领三溪附近，掩护其主力于黄昏时到大坪、徐坊、洲之线，二十一日拂晓即由西向东突击铁石坳附近之敌，以截断东陂与草台冈敌人之联系。
“⑶二十一军（直受林、聂指挥）应于二十日以掩护队占领王都、上堡附近，掩护其主力于黄昏时到达古王坑、邱坪附近，二十一日拂晓即由西向东进攻东陂之敌。
“⑷独立第五师（直受林、聂指挥）应于二十一日拂晓由吴城出秀山，由北向南佯攻五里排之敌，并警戒我左翼侧。”
两翼队战斗分界线由东边岭到东陂大路之右侧（道路归左翼队）。22军为总预备队，20日在现地不动，21日随第1军团左后方前进，必要时由林彪、聂荣臻直接指挥。
3月20日，萧乾指挥11师所部在草台冈宿营，由于红军节节抵抗，并派小部队与11师接触，因此已率部到达黄陂以北五里排的罗卓英判断红军似的等主力到来，于草台冈作战对11师不利。夜间，萧乾得到报告，红1、3、5军团已集结草台冈周围，要消灭11师。萧乾即将此情况电话报告在黄陂指挥的罗卓英。
这时，李延年的第9师已在黄陂，罗卓英在电话中告诉萧乾，立撤到黄陂让红军扑空，然后第9师、第11师并力反击红军。但萧乾认为其11师实力强大，红军未必能消灭得了，加上天正在下雨，其部距红军又近，怕夜间撤退引起混乱，影响士气。同时，又怕红军乘机进攻。所以，他坚持不撤，决定在原地与红军硬拼。
罗卓英无可奈何，只好命令李延年作准备，抽调部队策应11师作战。又调陈君峰独立团部署在草台冈、黄陂之间，掩护11师后方，并将11师辎重留在五里排。
3月21日拂晓，红一方面军主力的第1、3军团分为左、右两翼进入攻击阵地。左翼由林彪、聂荣臻率红1军团、21军、22军和独立5师投入战斗。右翼为彭德怀率领的红3军团和红5军团。红1军团第10师首先向驻守黄柏岭之蒋军发起攻击。左翼攻击开始不久，很快就切断萧乾的11师和第9师的联系。
陈诚得到11师在草台冈被围的消息，急电吴奇伟率第二纵队回援，又令第9师就近支援。可第二纵队距草台冈有两日的行程，远水救不了近火。而东陂地处河谷，第9师被红12师在草台冈居高临下阻击，加上9师兵力有限，自身难保，不可能对红军展开轻大威胁的进攻。
陈诚电请南昌行营少飞机助战。黄柏岭为护卫草台冈南侧的制高点，不拿下这一高地，即无法攻下草台冈。红11师在红10师后面跟进，只待红7师和红9师赶到出击地域协同作战。可是，直到上午8时30分左右，仍不见这两个师到达。9时许，右翼攻击部队在彭德怀指挥下，已经全线出击。
林彪无法再等，命红10师速攻黄柏岭，红11师在其右侧掩护，并断蒋军后路。10时左右，红9师赶到，11时红7师也赶到了。正午，这几个师协同作战，向黄柏岭发起猛攻。战斗异常激烈，萧乾的11师在山头凭险固守，红10、11师屡次发起冲锋。在前沿阵地，双方短兵相见，轮番展开肉搏战，黄柏岭迟迟未能攻下。
为给陈诚壮胆，蒋介石派来的飞机在黄柏岭上空盘旋，向红军阵地投下炸弹。其中一枚炸弹落在红1军团前沿指挥所，强烈的爆炸气浪将正在起草作战命令的林彪掀下山头，聂荣臻也被冲倒在地。下午1时，林彪与聂荣臻商量后，决定由军团参谋长徐彦刚率红9师集中兵力实施中央突破，冲击11师正面阵地，以策应红军两翼部队的攻势。
下午3时左右，红9师终于将固守黄柏岭正面的11师两个团冲垮，红7师即会同红9师围歼11师和59师残部。攻占黄柏岭后，红9师不顾激战疲劳，迅速向东陂追击，协同红21军、22军对赶来增援的陈诚第9师实施阻击。该师被围歼一部后，于次日傍晚趁暗夜仓皇撤逃。
周恩来策马赶到黄柏岭，战斗已经结束。山上山下，弹坑遍地，硝烟在四处弥漫。山脚下的一片平地上，政工人员在给垂头丧气的俘虏训话。在另一片平地上，堆满了战利品，有迫击炮、野山炮、重机枪、轻机枪、冲锋枪、步枪……林彪和聂荣臻在山坡上的前沿指挥部前迎接周恩来。
见林彪、聂荣臻两人头上都缠着绷带，周恩来关切地问：“你们俩伤势怎么样？”
“划破了点皮，过几天就没事了。”聂荣臻轻松地说。
“我的军团大将都挂了彩，可见这是一场恶仗啊！”周恩来心情显得很沉重。
林彪愤懑地说：“挂点彩没什么，可惜叫萧乾那小子跑了！”
周恩来说：“11师不是号称从来不打