李鸿山和吕秀兰根据地形进行了战斗部署。由吕秀兰带一个机枪组和区小队及部分民兵守卫卧狼垴制高点。主峰西面是上挂云山的主要通道，由李鸿山带两个排和三峪、上庄两村的民兵把守。

1940年9月6日黎明，李鸿山在主峰玉皇顶开了战前动员会。他说：“为了掩护主力部队、中央首长安全转移，我们要在这里死死拖住敌人。只要坚持到下午5点，咱们的任务就算完成。”接着，吕秀兰用手捋了一下短发，语气也十分坚定地说：“我们民兵要坚决配合三中队，粉身碎骨也要咬住敌人。”当时，吕秀兰的勇气与坚定感染了所有的人。

这时，有人发现敌人正向我军主力部队转移的方向追去，李鸿山果断下令开枪吸引敌人。敌人听见枪声，以为我主力部队就在挂云山上，于是立即停止北进，从四面对挂云山形成了合围之势。是日上午10点多钟，敌人发起进攻。一阵炮轰之后，在机枪的掩护下，伪军在前，日军督后，从之字形小道向上进攻。挂云山四周围攻的敌人共计约有三四千人，守卫挂云山的两个排和区小队，加上三峪、上庄两村的民兵，不到200人，而且只有一挺轻机枪。但战士们凭借有利地形，决心坚决拖住敌人。整个上午敌人对主峰和卧狼垴实行轮番进攻。敌人凭着人多火力强，这批被打下去，那批又冲了上来。八路军战士和民兵们则越战越勇，他们喊着口号，互相鼓励着，狠狠地打击敌人。

战斗打得十分惨烈。虽然留守挂云山的八路军战士、民兵只有一个中队的兵力，但是，李鸿山和吕秀兰带领民兵模范队、青抗队、少年队，在武器简陋、弹药不足的情况下，奋勇阻击，在挂云山上坚守了整整一天，打退了敌人一次又一次的进攻。敌人伤亡惨重。到太阳偏西时，敌人的进攻还是毫无进展，只是丢下了半沟的尸体。

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