左权将手里不多的兵力设置成两道防线：将一个连安置在安泽、屯留交界的“三不管”岭，组成第一道防线;将其他两个连放在府城以东的对口店、郭都岭一带，布置成第二道防线。朱德对安泽县县长邓肇祥说：“我带的队伍不多，全部用上了。你不是还有点自卫队吗?
交给左参谋长去指挥吧，他很有办法。”一切布置妥当后，左权命令警卫员护送朱德去第二道防线，自己带两个作战参谋和一个骑兵班亲临第一道防线指挥。敌人先是用飞机侦察轰炸，接着用大炮远近炮击，最后是士兵抱枪冲锋。左权命部下既不反冲锋也不放弃阵地，敌人靠近时就甩手榴弹杀敌。
战士们比赛似的看谁的手榴弹投得多、投得准。就这样打了一昼夜。敌人万万没想到，阻击他们3000 余人进攻的仅有八路军一个连。夜幕降临，日军在山脚下燃起熊熊大火，以为我军会放弃阵地追击。左权却反其道而行之，命令部队后撤。
23日上午，日军进到府城以东强渡沁河。左权命部队猛烈射击封锁河面。日军连续3次冲锋却未能前进一步。日军又改用“钳击”战术，佯攻对口店、郭都岭一带，主力则分两路夹击府城。左权则将我军之一部拆成小股，分头袭扰夹攻府城之日军。
直到太阳落山，敌人才扑进了空城。第二天，左权集中身边仅有的3个连兵力，采取迂回战术，伏击了敌辎重部队，共歼敌200余人，击毁敌运输车80多辆，缴获数百包军衣、军毯及大批枪支弹药和食品。
