27日拂晓前，徐彦刚、罗瑞卿率七、九两个师和炮兵连在右，林彪、聂荣臻率十、十一两个师在左，同时进入阵地。彭德怀率红三军团并进，在红一军团之后依次摆开。各师、团、营迅速展开，隐蔽于丛莽密林之中。
清晨，四周群山幽静，山泉淙淙。八九点钟，太阳升起，雾散天清，敌人也大摇大摆地进入了火力射程之内。
首先过来的是敌五十二师。全师两个旅四个团毫无戒备地从指挥所前走过。“打不打?”参谋请示林彪。
林彪冷静地说：“等辎重部队。”他判断，敌人大部队行动不可能没有辎重部队。不出林彪所料，敌人辎重部队过来了。“打吧?!”参谋人员又请示。
林彪仍是冷静地说：“等护卫团。”这样，等敌人全部进入我军的伏击圈后，林彪才发出总攻信号。顿时，平素僻静的山谷里，枪炮声震耳欲聋，数万大军将敌人团团围住，使其动弹不得。经过三个小时战斗，全歼敌五十二师。
黄陂大捷后，林彪、聂荣臻又率红一军团和第二十一军、第二十二军及独立第五师进攻草台岗。攻占草台岗必须先占领黄柏岭。黄柏岭是紧靠草台岗南面的制高点，山坡陡峭，易守难攻。红四军十、十一师强攻多次，都被敌人居高临下地挡回。
红一军团中，有三位师长负伤。战斗至下午三时，黄柏岭还未得手。这时，林彪决定使用预备队。他对红九师师长李聚奎说道：“从拂晓打到现在，还没拿下来。现在命令你们九师从正面山垭口突过去，限你们在两个小时内把它拿下来。”
李聚奎想了想，对林彪说：“敌人只要两挺机枪就可以把口子封住，我们攻不上去。”
“那怎么办?”林彪问。
李聚奎建议以一个团正面强攻，以两个团从垭口左翼山梁攻上去。林彪听了这话，把李聚奎“克”了一句：“你怎么不早说?”
按照这一部署，李聚奎率红九师迅速拿下了黄柏岭，然后又冲向草台岗。
草台岗战斗，红一军团获得全胜，歼灭和俘虏敌军近四千人。
蒋介石对第四次“围剿”的惨败深感耻辱。他在给中路军总指挥陈诚的手谕中说，“此次挫败，凄惨异常，实有生以来唯一之隐疼”，并称林彪是“战争的魔鬼”，悬赏十万元缉拿林彪的首级。
