1939年10月下旬，日军华北方面军第110、第26师团，独立混成第2、第3、第8旅团各一部共2万余人，分多路对晋察冀抗日根据地北岳区进行冬季“扫荡”。
日军于11月4日夜到达雁宿崖村。5日晨，日军进至张家坟一带。当晚，日军主力进至司各庄等地，扑空后即大肆烧杀抢掠。6日，日军在游击队的诱击下，于黄昏进抵黄土岭。杨成武决心于黄土岭东北上庄子至寨头之间狭谷伏击日军。7日晨，阿部规秀率部冒雨向上
庄子、寨头方向前进，以避开八路军主力，绕道返回涞源城，但始终未能发现两侧高地上的数千名伏兵。15时，当其全部进入设伏地域时，预伏的第1团、第25团一部迎头狙击，第3团和第2团分别从西、南、北三面包围，展开猛烈攻击。日军猝不及防，急忙抢占上庄子东北高地，并向寨头阵地反扑，双方展开激烈的山地争夺战。16时许，第1团指挥员发现在黄土岭与上庄子之间的一座独立家屋附近有多名日军指挥官活动，即令迫击炮连对准目标轰击，阿部规秀被击毙。经数小时激战，日军被歼过半，余部被压至上庄子附近狭谷底部。当夜，日军残部连续突围十余次，均被击退。
8日，被围日军在5架飞机掩护下，向上庄子西北方向突围。第1团和第25团一部把突围的日军拦腰截断，并包围了被阻截在上庄子的200余名日军。约400名日军突围至上庄子西北高地，继续向司各庄方向逃跑。这次战斗，毙伤日军900余人，缴获大量军用物资，打击了侵华日军的疯狂气焰。据新华社
