机枪从各个山头一齐朝沟中猛扫。分区炮兵部队连续发射了数发炮弹，这条山沟立刻被弹片、碎石和浓烟所覆盖。
但到底是日军的精锐部队，稍后，日军就在将官的督促下，开始在教场东西山谷的河滩中组织兵力拼抢孤石山及山脚一线的狭窄山梁。打红了眼的日军疯狂地叫喊着，在八路军密集的火力下扑向山梁。
绝不能让敌人的垂死挣扎得逞，正在这时，1团团长陈正湘从望远镜里发现，在南山根东西两向的山梁上，有3个向北凸出的小山包，中间的那个山包上有几个挎战刀的日军军官和几个随员，正举着望远镜向793高地及上庄子方向观望；在教场小河沟南面距南山小山头100米左右的一个独立小院内，也有挎战刀的日军军官进出。
陈正湘判断，独立小院应是敌指挥所，南面小山包是敌观察所。他当即命令通信主任邱荣辉跑步下山调炮兵连迅速上山，在团指挥所左侧立即展开。当时，指挥炮兵连的是连长杨九祥。
4发炮弹呼啸着命中目标。从望远镜里观察，小山包上的敌人拖着死尸和伤员滚下山去了。独立小院的敌人跑进跑出，异常慌乱。
为了进一步歼灭敌人，炮兵连又向独立小院北面的山沟里连发数发炮弹。
陈正湘的判断是正确的，独立小院正是日军的指挥所。但是他和杨九祥谁也不知道，阿部规秀在这次炮击下毙命了。
不久，日军驻保定的第110师团、驻大同的第26师团、驻张家口的独立混成旅团余部纷纷出动，从灵丘、涞源、唐县、易县、满城等方向分多路向黄土岭合击，先头部队距黄土岭不到15公里了。敌人企图在八路军的包围圈外面对八路军形成一个更大的包围圈，把八路军参战部队一网打尽。
战局发生了变化，全部歼灭敌人之战机已失。聂荣臻得知以上情况后，立即指示部队撤出战斗。
黄土岭战斗，是晋察冀军区继雁宿崖歼灭战后又一次大胜利。这一仗共歼灭日军900多名，缴获200多辆载军用品的骡马车、5门火炮、几百支长短枪及大批弹药，还生俘了十多个日本兵。
战斗结束后的一天下午，聂荣臻突然给杨成武打来电话，他喜悦地高声说：
“成武同志，好消息！延安拍来贺电，说你们打死了阿部规秀中将，我祝贺你们啊！”
杨成武又惊又喜，根本没想到这位中将旅团长竟亲自率兵进入黄土岭，并且被八路军打死了。于是，急忙给1团挂电话，转告这个喜讯，并且要他们到战场寻找阿部中将的遗物。
当天，阿部规秀的绣着两颗金星的黄呢大衣和金柄指挥刀就被送到了杨成武这里。后来，杨成武把这些东西派人送到了军区，军区又把它送到延安。
阿部规秀中将被击毙，日本朝野震动，陆军省发布了阿部规秀的阵亡公报。
《朝日新闻》以“名将之花凋谢在太行山上”的通栏标题，连续刊登悼念文章。这家报纸说：“自从皇军成立以来，中将级军官的牺牲，是没有这样的例子的。”其他各报刊也频频报道阿部的生平、战功、死讯。他的骨灰送回东京时，“帝都降半旗志哀”，可谓“哀荣”至极！
阿部规秀是八路军在华北战场第一次击毙日军中将指挥官，在中国人民抗日战争史上也是第一次。党中央、八路军总部和全国各地的友军、抗日团体、著名人士，纷纷拍来贺电，祝贺八路军所取得的胜利。全国各地报纸也纷纷报道黄土岭战斗经过，刊登各种祝捷诗文。蒋介石也在1939年12月发来了电报：
据敌皓日（19日）播音，敌村部队本月江日（3日）向冀西涞源进犯……支日（4日）阿部中将率部驰援，复陷我重围，阿部中将当场毙命等话语。足见我官兵杀敌英勇，殊堪奖慰。希饬将上项战斗经过及出力官兵详查具报，以凭奖赏，为要。