在大部队开走的情况下，23岁的李森当即就地组织了70余人的骑兵小分队，不管是警卫连还是卫生连，只要是在场的人全部要参加战斗。当时团里只有她一个女人，而且还怀着三个月的身孕，在充分摸清“花蝴蝶”的兵力部署和所隐藏的碉堡位置的情况后，李森决定趁热打铁，打敌人一个措手不及。出发前，为了防止流产，她只在肚子上缠了几圈白绷带，就挎着马刀，别上手枪，带着这支临时组建的队伍里仅有的三挺机枪向“花蝴蝶”隐藏的烧锅店进发。
下午4点他们开始靠近烧锅店，当时天色已经渐暗，土匪疏于戒备。在李森的指挥下，两挺机枪分别被安排在烧锅店的西门和北门，她则率队带上一挺机枪，先解决了岗楼里土匪的哨兵，占领制高点，随即向“花蝴蝶”隐藏的岗楼冲去。当时正在岗楼里养病的“花蝴蝶”听到枪声，慌不择路地抓起衣服向外准备逃跑。但由于她所处的位置已经被警卫班包围，她一露头，正好被李森看见，李森抬手一枪，“花蝴蝶”一头栽倒，当场被击毙。李森走近“花蝴蝶”看了看，她也就三十几岁的年纪，长得很漂亮。
这时盘踞在烧锅店的100多名土匪，看到匪头已经毙命，更是无心恋战。凌晨1点左右，战斗结束，李森率领的这支临时骑兵队，消灭敌人20余名，生擒80余名。李森因为在这次剿匪中的英勇表现还荣立了三等功。
转战广西不废一弹劝降三百土匪
成功击毙“花蝴蝶”后，李森又再次随队伍转战广东、广西、柳州等地，与各式各样的土匪周旋。老人还给记者讲了一个小故事：后来他们的队伍转战到广西，当时李森了解到，他们要剿灭的土匪头子的孩子生了病，急需医生，为了劝降他们，李森带着医疗卫生队来到村里为土匪的孩子诊病，几天后，孩子的病彻底痊愈，土匪头子十分感动，不仅投降了自己的队伍，还做工作，劝降了他曾发起的另外两支土匪队伍。就这样，李森他们没用一枪一弹，就降服了300余名土匪。
