左首长考虑到进攻路线狭窄，大部队难以展开攻击，便决定让总部特务团提前发起攻击。
距离总攻还有5个小时的时候，左首长就向特务团下达了命令：
2营负责从侧后摸到关家垴山顶，凌晨3点钟的时候向鬼子发起攻击，除掉山顶上鬼子的机枪阵地。
3营从关家垴和柳树垴中间突击，斩断两股鬼子军队之间的联系，随后向西突进，摸黑逐个消灭窑洞里的顽敌。
其他两个营，从西侧插上，防止敌人西窜逃跑。
左首长，还决定在凌晨3点钟的时候发起攻击，趁敌人刚刚构筑完工事，已经疲惫不堪，正在酣睡时进行偷袭。
凌晨3点钟之前，特务团就赶到了预定位置。
2营神不知鬼不觉地摸到了关家垴山顶，随着寒光一闪，两个鬼子哨兵便悄无声息地倒下了。
接着战士们把手中的手榴弹甩了出去，沉闷的黑夜顿时被隆隆的爆炸声打破了。
爆炸声就是冲锋号，埋伏在山下的部队迅速向各自的目标冲去。
起初，战斗相当顺利，特务团很快占领了一排窑洞，正要继续攻击的时候，左侧的一间窑洞中突然响起猛烈地机枪声，把特务团压得无法展开攻击，密集的火力犹如一道封锁线，让他们攻击受阻。
原来早在此之前，鬼子就将这排窑洞都打通了。
每个窑洞既可独立构成一个火力点，又可与其他窑洞互相掩护。互相支援，形成交叉火力网。
阵前还挖有防弹壕。
窑洞门前也挖了工事，构成了里外相连，窑窑相通的循环作战工事，易守难攻。
由于不知道个中情况，在同鬼子争夺窑洞时，特务团付出了相当大的代价。
所到之处无不是战友的尸体，还有那被鲜血染红的土地。
欧团长一看情况不妙，就立即命令各营暂停攻击。
……
在总攻击发起前，彭首长特地来到决死第1纵队，第38团前沿阵地进行动员，彭总亲自到前线给38团的将士们以极大的鼓舞，战士们的战斗情绪一下子就给调动起来。
1940年10月30日，凌晨4时，我军按原计划向敌发起进攻。
炮兵首先集中所有山炮及迫击炮，猛轰敌前沿阵地，清除鬼子在前沿表面阵地设置的地雷和各种障碍物，为步兵冲击开辟了道路。
随后，386旅769团从西北、总部特务团从东北、386旅772团从东南、决死1纵队25团由南面一齐扑向关家垴。
但战斗一开始就不顺利，鬼子用数挺机枪和投掷弹封锁了，仅有的一条通往垴顶的不足一米宽的窄路，攻击部队遭到严重杀伤。
据时任八军总部特务团二营教导员的景某某回忆说，陆团长的特务团第11连连续冲锋十二次，全连164人，伤亡后仅剩15人。
景某某的驳壳枪木壳都被子弹打飞了，副连长、指导员都牺牲了。
陆团长也负了轻伤，11连同鬼子在小路上冲上打下打拉锯战，拼死了20多名鬼子，一个个尸体滚下坡去。
所到之处，无不沾满鬼子的鲜血，看下去十分的壮观也血腥。
……
中午12点左右，八军除占领鬼子前沿个别次要阵地外，其余均无进展。
其中担任主攻部队的772团1营仅剩80余人，其中第1连70多人，只剩下3人，第3连50多人，只剩下指导员和2名伤员，4连68人，只剩下10余人。
面对如此巨大的伤亡，上级领导只好停止进攻。