红1军团参谋长左权亲临前沿阵地指挥军团工兵连实施爆破,炸毁宁国寺西南围墙。红军战士乘胜而进,全歼顽敌,敌团长、营长等当场毙命。退守骡马店中之敌炮兵连见大势已去,缴械投降。经过大半夜的激战,红军全歼该敌,俘400余人,缴枪200多支、山炮3门。
敌独立第2旅旅部和第3团向汾阳溃逃,红军第1、第4师乘胜追击,于27日在郭家庄附近将其基本歼灭,溃兵跑得漫山遍野。毛泽东闻讯大喜,当即把“满天飞”独立第2旅戏称为“满山飞”。
关上村战斗,打通了红军东征南下晋西南的通道,是红军东渡后的第一个大胜仗,鼓舞了红军士气,为实现红军东征战略奠定了坚实基础。