左权预料得很准。就在当夜，日军从黎城开来援兵，增加了火炮，不停地轰击一四一六高地。黎明时分，日军不顾伤亡冲上了跑马站，八路军的阵地终于被日军撕开了口子。

跑马站失守的战况报到左权那里，左权的第一句话就是：“不要慌，跑马站丢了也不要紧。”旋即，他向作战参谋连续口授了三道命令：“特务团除南口阵地，其余各连撤到第二道防线水窖口；电令陈锡联旅马上袭击黎城，夺城后不作停留，立即驰援黄崖洞；电令六七九团、七七二团和新一旅二团迅速增援过来，赴东崖底、赵沟村加固我方阵地。”

日军在攻夺了跑马站阵地后，将陆续开上来的近3000部队分为4路，妄图四面合围八路军主阵地水窖口。而日军的每一路部队行至中途，都遭到了守候在那里的八路军沉重打击。日军进退不得，完全被拖住了。

11月16日，日军好不容易进入了黄崖洞。

可是日军看到的却是空厂房，所有机器设备已被转移。日军士兵无论走到哪儿，都要踏上地雷。日军在山上胆战心惊地过了一夜，得不到食物补给，只得在18日清晨沮丧而退。然而，黄崖洞是不好进又不好出的，左权已布置4个团的兵力，在日军的必经之地三十亩、曹庄一带张网待敌，将日寇打得大败而逃。光是曹庄一仗，日寇就留下了100多具尸体。

黄崖洞保卫战，左权指挥直接守山的八路军仅1200多人，与陆续增援达5000多人的日军，鏖战10个昼夜，总共毙敌1000余人，其中大队长以上军官5名，我方仅伤亡营长庞粟以下166人，与日军相比为1比6，这一伤亡比例在中日战况上是前所未有的记录。

黄崖洞保卫战以我军大获全胜而告终，除了地形和士气诸方面的有利因素，起到直接作用的是左权的高明指挥。左权对地势的利用、兵力配备等基本决胜条件运用到极至，还辅以以静制动、以变应变的策略，将敌紧紧“咬”住在阵地前，不断地打击、耗损敌人。特别是当跑马站失守后，他临危不乱，镇定应对。正是左权料敌如神，运用韬略上的深谋远计，才把战斗指挥得如此精确。