为避实就虚，马忠全团长命少数兵力牵制住村西以日军为主的碉堡，集中一、三营兵力全力夹击村东的一个营伪军，全团集中火力掩护，让工兵匍匐前进，对敌人的碉堡实施爆破。夜幕下，工兵扛着炸药，隐蔽来到碉堡跟前，迅速安放好，并进行了引爆。随着一声巨响，碉堡塌开了一个大口子，里面的伪军有炸死的，有砸伤的，留着一条命的敌人也全部暴露出来。黑夜里看着四处都是火舌，炸开的碉堡下，伪军只有四散奔逃。此刻，我一、三营趁势猛攻敌军营部驻院，迫击炮也朝着敌人的机枪口连打几炮，敌人的机枪哑了，窑壁也被炸塌了，20多个焦头烂额的伪军只好举手当了俘虏。先后激战3小时，伪军的一个营被我全歼，村东已完全被我占领。此时，天色已经渐渐明了，马忠全团长下令停止进攻。村西的日军碉堡已完全孤立并处于我军的包围之中，顽固的敌人还在凭坚据守。
这一天是农历的十七，到晚上10点以后，月亮升起来，月色皎洁。夜里11点多，主攻蟠龙的七六九团，在团长郑国仲的带领下，从北面行进到蟠龙镇北顶上。蟠龙镇上非常寂静，伪军们修了一天的炮楼，一个个累的像死猪一样。由于屋里闷热，他们都在院子里、麦场上，横七竖八地躺的满地都是。这些伪军都认为有日本太君撑腰，可以放放心心地休息，谁知道八路军会来进攻他们的老剿。当信号弹升起的时候，曾被八路军总部表彰过的英雄三连连长李长林，带领突击排朝着镇北顶上的炮楼扑过去。
这个炮楼里是伪军第一团一连在把守，事先我军已经派人化装成修炮楼的民工进行了侦察，不仅掌握了敌人的驻防情况，而且对炮楼里的构造也了如指掌，就在他们快要冲到敌人炮楼跟前的时候，敌人发现了，从炮楼里向我军射击，我三连战士立即寻找掩体进行还击，掩护爆破组冲到炮楼跟前，这时敌人似乎发现有人接近了炮楼，便扔出一颗手榴弹。夜幕下可以看到“丝丝”冒着火星，我爆破组的战士，立即迅速在地下打了两个滚，手榴弹爆炸了，爆破组的战士，乘着爆炸的烟雾一下冲到炮楼跟前，把炸药包塞进炮楼里。“轰隆”一声，炸药爆炸了，炮楼被炸开了一个大洞，李长林带领战士们冲了上去，那帮伪军本来没有什么战斗力，见炮楼被炸坏了，更是惊慌失措，只顾躲藏，很快一个连的伪军就死的死伤的伤，剩下少数也成了我们的俘虏。
设在西门沟顶李家坪圪梁上的另一炮楼，也被我四连团团包围。负责掩护工兵爆破的突击组在前面猫着腰小跑步前进，几个工兵手拿炸药包紧跟在后面，当他们来到距炮楼几十米远的地方，突然被一名巡逻的伪军发现了。那个伪军警觉地一边举枪一边问：“谁？这边王连长一个箭步飞上前去，用手枪顶住了他的脑门，不许出声，把枪放下！”那个伪军乖乖地举起了手。
王连长让工兵尽快接近炮楼、实施爆破，可是炮楼跟前挖着杂乱的沟壕，怎么也转不进去。这时，又听见炮楼里有说话的声音，万一让敌人都出来接了火，可就更不利于爆破了。王连长让那个伪军带路，从沟壕里转到炮楼根。敌人听到了外面的动静，便从枪眼里朝外打枪。为了掩护工兵爆破，一位战士爬在沟壕里用枪挑起了一个帽子。敌人立即朝着这个目标射击，不到一分钟，这个帽子就被打成的和笊篱一样，全是眼儿。可是就在敌人还在朝这个破帽子打枪的时候，就听到“轰隆”一声，所有的枪都哑了。炮楼里的敌人随着破砖烂瓦送了命。
白家庄炮楼是块硬骨头，这里住着日军一个中队，中队长木村亲自坐镇。当我决九团包围炮楼后，四周同时开火，日军只在炮楼里还击，不敢轻易走出来，但敌人的火力非常猛，我爆破人员想接近炮楼却非常难，团长贾定基命令用迫击炮进攻，可是由于炮弹奇缺，只有3发炮弹，贾定基说，节约点打，先打一炮，要打就要打准。炮手问，团长，我们先打什么目标？炮楼顶上的射击孔，你看那家伙响的最欢。炮手马上举起大拇指进行目测、调整诸元，目标确定。贾团长说：“开火，打它一炮。”炮弹飞了过去，果然，随着一声巨响，炮楼顶飞起了一大片，顶上的机枪声没有了……“打的好！”贾定基团长拍拍炮手的肩膀，然后再次组织攻击。天快亮了，我军就要暴露在敌人的视野里，为了减少伤亡，贾团长决定停止战斗，撤退到安全地带。
在进攻侯家垴炮楼的战斗中，我总部特务团也打的非常激烈。盘踞在侯家垴的是伪二团团部和日军一个小队，敌人在炮楼的四周不仅拉起了铁丝网，而且还布设了多个火力点。而我总部特务团，由于部分兵力在执行兵工厂的保卫任务，前来参战的只有一个营的兵力，加上敌人多点布防，我军几次进攻，都未能成功。副团长赵玉珍决定，我们不打强攻战，只从一个方向吸引敌人，等待敌人出窝。果然敌人见我的火力弱了，便有一队人马走出炮楼来想对我军进行突袭，我特务团战士集中火力给予打击，给这几十个敌人来了一个有来无回。
冀南军区二十团攻打奶奶凹据点，也在同时开始。二十团刚刚在冀南反“扫荡”中由于受到数倍于我的敌人的包围，损失较大，刚刚来到太行，元气还没有恢复，兵源还没有得到补充，但是为了打击敌人他们仍然主动请求参加了战斗。团长徐绍恩带领全团战士，在奶奶凹据点周围与敌形成对峙，由于战士们刚刚来到山区，对这里地形不了解，战斗打的很艰苦。
在蟠武战役开始后，段村日军得到消息，便组织兵力出援，可刚到关河附近，就被我决七团死死钳制，并有小股部队佯攻段村洪部，段村敌人担心后院起火，也不敢行动只能在段村周围与决七团周旋。襄垣城的敌人也得到求援信号，可是走了不远，就进入了襄垣独立营战士们埋设的地雷区，他们派出工兵搜索，还没有找到地雷，却又挨了独立营的冷枪，只好退回城内。
敌人建立这么多炮楼，本想互相配合，互相支援，没想到我军对敌人来了一个大范围的进攻，使他们只能是“石鸡上南坡——咯咕咯（各顾各）”。就在这天夜里，三专署专员武光汤直接协同武乡县委指挥部，动员民兵群众担负战勤任务，同时动员了广大百姓乘夜回到敌占区附近抢收小麦。经过一天一夜的抢收，碉堡附近的小麦基本抢收完毕。
原来计划消灭的伪军据点只剩奶奶凹和侯家垴两处了。
为了尽快结束战斗，军分区首长决定，调七六九团前往支援。20日夜，七六九团3个连开到了侯家垴炮楼附近，总部特务团也把所有火力都集中过来，孤立的敌人在拼命地顽抗。这时，特务团的重机枪、迫击炮都集中起来，一起向炮楼开火，七六九团的3个连队也一边进攻，一边组织工兵准备爆破，在我军火力的猛烈攻击下，敌人据点周围的几个火力点都被我军摧毁，此时，我军集中火力掩护工兵潜入敌人的炮楼之下。长方形的炮楼被炸塌了一半，敌人被暴露出来，残敌钻进了地沟。我军乘机劈开了铁丝网，向山上猛攻。
这时，残暴的敌人施放了毒气弹，霎时，黄烟翻滚，毒气弥漫。我军用毛巾塞在嘴里，冒毒奋战，越打越勇，将敌大部歼灭，还有不足20人侥幸保住性命，在地沟里东躲西藏。正当我军准备全歼这股敌人的时候，日军的飞机赶来了，飞机朝我军阵地猛烈扫射。由于原订作战任务早已完成，为减少损失，我军按照分区首长指示，撤出战斗。
也在此时，七六九团主力则调往奶奶凹阵地，去援助二十团的进攻。二营营长张天枢跑到最前线，他经过认真观察，决定让五连、六连担任主攻。当时五连连长有病不在，张天枢指示，让二排排长王凤才代理连长，并嘱咐他：王凤才同志，你们连长不在，由你代理连长，从西边往上攻，天亮前一定要结束战斗。王凤才说了一声“是”，就上了战场。但因两连动作配合不好，冲了两次还是没有攻下来。营长把他叫过去问，是什么原因，还有什么困难？王凤才低着头说：“没什么困难，再给我20颗手榴弹吧，保证这回攻下来。”他带了两个战士，并说：“同志们，我带突击班上，一班长掌握二梯队，他是我的第一代理人，这次我们换个打法，哨声一响火力准备时，我们就发动冲击，打敌人个措手不及。看我的动作，跟我上。”他们三人在子弹飞舞中，硬是一下子冲到了碉堡跟前。
乘敌人刚刚打完的休息间隙，还蹲在炮楼里抽大烟，手榴弹就在炮楼里爆炸了。随着爆炸声，全连战士都冲了上去，碉堡拿下来了，可王凤才挂了重彩，他仍然不下火线，继续指挥战斗，直到战斗结束。
这次战役，从19日凌晨发起到20日结束，我太行三分区部队在民兵的有力配合下，攻克碉堡8座，拔除胡峦岭等外围据点3处，毙伤日伪军400余人，俘日军4人，伪军100余人，缴获长短枪220余支，轻重机枪15挺，掷弹筒4门，炮1门，还有许多手雷、子弹、毛毯、被子、罐头等军用物资。给了伪“剿共第一师”沉重的打击，小林大队也遭到很大损失。敌人被迫龟缩在蟠龙、白家庄、侯家垴等据点里，为我军民围困蟠龙创造了极为有利的条件。
华北《新华日报》以《我军痛击蚕食敌寇，武蟠全线攻势大捷》为题，对这次战役作了报道。
