1月19日，中央红军分3路从松坎、桐梓、遵义地区向土城方向开进，并于27日全部进抵赤水河以东地区。然而，川军郭勋祺部也尾追而至。行军途中，毛泽东同朱德、周恩来、刘伯承等共同察看了沿途地形，发现道路两侧均系山谷地带，如果追兵孤军深入，红军便可以利用两边山谷的有利地形，集中优势兵力，合围夹击歼灭该敌。这个时候，军委二局截获了川军潘文华的26日电令，获悉尾追之敌只有郭勋祺部4个团的兵力，跟进潘佐部2个团。毛泽东当即下决心，命令在土城镇以北的红2师继续北上，同先头已抵达旺隆场的红1师相机夺取赤水城;以红3军团3个师，占领土城东北5公里的607.5至杨柳庄一线南面高地，以红5军团2个师占领青杠坡至一碗水一线北面高地，从南北夹击歼灭郭勋祺部;干部团在土城以东两公里处的白马山作预备队，对尾追之敌展开一场“歼灭战”。
28日凌晨，细雨蒙蒙，寒风刺骨。红3、5军团在彭德怀、杨尚昆的指挥下，从土城镇外水狮坝分两路向进占枫村坝、青杠坡地区的川军阵地发起进攻。敌郭勋祺部凭借有利地形拼死顽抗，红军官兵拼死争夺，往复冲杀。战斗异常激烈，交战双方陷入胶着状态，成了一场名副其实的“拉锯战”“消耗战”。
更严重的是，红军从俘虏的番号中发现原来的情报有误，川军不是4个团6000多人，实为6个团万余人，还有后续部队，且装备精良，战斗力很强。据当年在军委总部任作战参谋的孔石泉同志回忆：“我们在土城那一仗没有打好，因为对敌人估计不足。敌人的发报我们收到了，但把‘旅’翻译成了‘团’，因此估计敌人是两个团的兵力。如果知道是旅就不会打的。以后伤亡很大，不能不走了，是我们自己撤退的，只打了个击溃战。”
对于此事，美国作家哈里森·索尔兹伯里在《长征——前所未闻的故事》一书有过这样的评价：“毛和他的部下意识到他们正在进行一场危险的战斗。敌人并不是不堪一击的黔军，而是驻守宜宾的川军总司令刘湘手下的精锐部队，前线指挥官是外号叫‘熊猫’的郭勋祺。”敌人的兵力总数“至少1万人，而且训练有素，纪律严明，指挥有方。毛因失算使红军遇上了长征中最关键的一次战斗。他得到的情报错得不能再错了。”
“旅”和“团”一字之差的情报失误，让毛泽东痛心疾首、刻骨铭心，但从来都不墨守成规的他迅速从不利战局中寻找有利因素，急令红1军团红2师火速返回增援，以求变被动为主动。在增援部队尚未赶到的两三个小时内，敌军的反攻更加凶猛，阵地一度被攻破。敌人抢占部分山头后，步步进逼，甚至打到了位于大埂上东南方向一个叫“漏风垭”的地方，而那正是中革军委指挥部前沿。山后就是赤水河，无险可守，战局于我十分不利。在这紧急关头，毛泽东果断命令陈赓、宋任穷率军委纵队干部团发起反冲锋。临危受命的干部团猛打猛冲，打得敌人失了神，连滚带爬地溃退下去。毛泽东在白马山上用望远镜看到这个情景，兴奋地对身边人员说：“打得好!打得好!陈赓行，可以当军长。”
