1945年9月20日，八路军129师主力赶到长治城北，准备夺取长治城。阎锡山急忙从太原抽调三个师前来增援。据此，八路军改围城为打援，下令太行纵队打敌援右翼纵队，太岳纵队打敌援左翼纵队，准备伏击敌援军。
老爷山雄峙于屯留县境内，由四个山头组成。主峰上有座老爷庙，居高临下控制白晋公路。东南面是磨盘垴，北面足五瓒山，三者鼎足而立，形成雄关要塞，是长治以北唯一险要之地。
10月1日早晨，386旅抵距老爷山20里的余吾地，控制了公路。可是，敌援军在阎锡山的指挥下突然于前一日改道，沿着虎(亭)屯(留)公路前进。八路军立即向麂亭的屯留公路两侧运动。
10月2日，太行部队在屯留西北同敌遭遇，八路军打援部队立即向敌两侧迂回，将敌包围在老爷山、西洼、磨盘垴至关上(五瓒山)地区。敌第23军47师逼近老爷山，46师退守磨盘垴，40师置于公路两侧策应。敌总指挥部和敌第83军则驻扎在关上。敌人发现被包围后，立即就地构筑工事，准备凭借装备精良装备，与八路军大战。
为了分割敌人，386旅避开敌火力优势，利用暗夜袭击敌人，用机枪、手榴弹、对敌进行猛攻。
10月2日夜，20团奉命从红土崖东侧向老爷山发起攻击。3连攻克一个高地，歼敌一部。8连一个排摸掉敌两个掩蔽点的两个班。2连两个排摸到老爷庙前，庙墙很高，不料一个排战士触雷，进攻受阻。撤回时，连长带领一两个排袭击敌炮兵阵地，毙伤敌70余人，俘敌4人。8连一个班向老爷庙摸去，遭到敌人反击，迅速撤回。
由于敌火力很猛，八路军未形成优势，双方均有较大伤亡。八路军攻击老爷山均告失利。
结果，旅长刘忠一审讯俘虏，查明敌不是3个师，而是由敌集团军副总指挥彭毓斌率领的第23军、83军及伪军杨谰诚部的省防军，共8个师，还有敌副总指挥兼炮兵司令胡三余率领的两个炮兵团，总兵力到两万余人，与八路军打援的兵力相当。
于是，386旅旅长刘忠决定暂停攻击。
敌我对峙着，下一步怎么打？
20团团长楚大明动起了脑筋。他冒着敌炮火，跑到前沿观察，从部队左侧跑到右侧，在7、8连阵地前面，突然眼睛一亮，发现一条被洪水冲刷出来的很深的裂沟，直通敌老爷庙阵地的侧后。他立即向旅长报告：
“通向老爷山顶的秘密，我找到了。”
但是，刘忠过来一察看，说：“要从这条壕沟偷袭敌人的侧背，是很危险的。这等于是老虎头上拔毛。一旦被发现，就会置我于绝境。”
楚大明说：“我认为越危险越安全。敌人疏于防范，我轻装分队秘密出发，出其不意，攻其不备，一举插入敌后，占领几个山头，定能给老爷山之敌以致命威胁。”
他的分析得到了旅长的支持。
为了保证20团袭击成功，10月3日夜，刘忠下令772团、士敏独立团、14团从正面对敌发起猛攻，吸引敌注意力。楚大明亲自率领3营，在一个当地民兵引导下，利用暗夜经八仙岭、交川、稍巴沟绕到蚂蚁坑脑，从隐秘而陡峭的沟壑里，出敌不意地摸到了敌主阵地背后。
敌人做梦也没想到楚大明有这一手。
当先头3营8连摸到敌师部跟前时，敌才突然发觉。可是已为时已晚。楚大明招手一挥，8连在连长赵桂海的带领下，以迅雷不及掩耳之势，连续攻下两个山头，站住了脚跟。
这时，20团的1、2营也发起了攻击。全团杀入了敌纵深阵地。敌人拼命反扑，均被楚大明指挥打退。
20团这一次出击，立即取得了奇效，一、彻底断了敌47师与主力的联系，二还控制了敌人的水源。敌47师马上陷入了困境之中，主阵地陷入孤立无援，一个师的人马全部断水绝粮，引起了极大的恐慌。
战至4日凌晨，守敌死伤狼藉。
为了逃脱被歼灭的厄运，敌军于是放弃老爷山阵地，偷偷向东北方向溃逃。可是，他们的行动又被楚大明在望远镜中发现。楚大明骂道：“怎么搞的，敌人的脸朝北，屁股朝南？”马上脱口而出：
“敌人要逃跑!”
与此同时，1连连长张祥跑过来：“报告团长，敌人有逃跑的迹象。”
楚大明立即将情况报告了旅部。刘忠又报告纵队司令员陈赓。陈赓看着地图，果断地对刘忠说：“看来，敌人确实开始退却了。你马上率20团沿着公路左侧向北疾进，插入敌后，在土落村堵住敌人。”
他又加重语气说：“你们一定赶到敌人前头，迫使北退之敌停滞于琥亭一带地区，以利我集中兵力彻底歼灭敌人援军。“
于是，刘忠和楚大明一起率领20团奔赴土落，然后拦住了逃敌。傍晚时分，八路军太行、太岳和冀南部队全部赶到，从东、西、南围上来，把敌人全部装在口袋里。然后，各路大军猛烈冲击、穿插，敌溃不成军，纷纷缴械投降。很快，阎锡山的第23军、83军、省防军等全部被歼，敌总指挥彭毓斌被击毙，俘敌副总指挥兼炮兵司令胡三余等一万余人。其中，楚大明率领的20团毙伤敌1700余人，生俘敌两名副师长。
战后，陈赓司令员见到刘忠旅长，高兴地说：“刘忠同志，你们这次堵击战打得很好啊！”
刘忠说：“主要是20团打得好，楚大明同志立了大功！”
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