侦察得知日军大部驻在晖春县城，城北有一个骑兵联队（日军骑兵联队人数为452人）和一个步兵大队，城南河畔有一支炮兵大队。主力部队则在县城中驻扎。为此人民军作了以下部署：
大刀队以消灭敌人的骑兵部队和重炮部队为出发点，分别编入董升堂团和王长海团，按计划行动。赵登禹则率剩下的一个团为接应，他决心利用日军不善夜战的特别，乘夜出击！
当晚，大刀队出发前，赵登禹亲自为500勇士送行。面对着这些无畏的勇士，赵登禹很感动。多年征战的经验告诉他，这500勇士能够活着回来的不会太多。
500壮士一个个从赵登禹面前走过，突然有一个叫做侯万山的班长跪倒在赵登禹的面前，泪流满面。
我靠！竟然还有这种人？赵登禹严厉地对这个班长说：“你哭什么，跪什么，你是不是中国军人，是不是西北汉子！你怕死就换别人去！”
侯万山留着泪对赵登禹说：“军长，我不是怕死。打鬼子，咱们不会含糊。只是我的老婆马上就要生了，如果我这次殉国，孤儿寡母求军长体恤。我死也瞑目了！”
赵登禹听了以后，感动地对侯万山说：“你放心去吧。你的儿子就是我的儿子，国家和100师忘不了你们。”
接着他对 500勇士们说：“兄弟们先走一步，你们的家眷我们一定会照顾好的！”随即对这500人庄|严地敬了一个军礼。侯万山此时已经站起身来，向赵登禹他们回了一个军礼，头也不回地赶赴前线。
当天晚上，皓明当空，正是夜战的良机。这里有一支日军的骑兵部队在宿营，满街都是马，日军正在酣睡之中。
大刀队迅速解决了日军哨兵，挥舞着大刀，冲入日军营房。先扔了一阵手榴|弹，紧接着趁日军混乱之机用大刀劈杀，日军被打得措手不及，很多人稀里糊涂地就做了刀下之鬼。大刀队又趁乱放火，日军其它部队见到火光，纷纷赶来增援。
然而在夜间，日军的重炮都发挥不了作用。尽管日军士兵也都是从入伍就接受刺杀训练，但在100师英勇的大刀队面前，却占不到任何便宜。
在董升堂团与大批日军酣战之时，王长海团也赶到了城南敌人的炮兵阵地。大刀队再显神威，一举夺取了敌人的阵地，砍杀了百余名正在睡觉的日军炮兵，并缴获了大量的火炮和弹药。
两支部队的袭击，让日军十分吃惊，他们迅速调集大批部队进行反扑，但是混杂在日军圈内，日军的轻重武器都无法开火。
在人数上处于劣势的大刀队并不畏惧，依然与日军继续肉搏。随后，大刀队烧毁了日军的辎重粮草，炸毁了缴获的火炮和装甲车，在后续部队的掩护下撤出了战场。日军伤亡约五百人，人民军以大刀队为主的则损失200人（阵亡），晖春首次战斗大获全胜。