而此时敌军也已尾随至汤池畈，高敬亭见地形有利，便决定在此伏击歼敌。于是召开营以上干部会议，研究战术并分配任务。此时的红二十八军全体指战员也都希望能够打一个漂亮的胜仗，以扭转近期的被动局面。所以大家都求战心切，士气高昂。高敬亭与下面指战员做好精密的部署安排；由特务营长林维先带领特务营进行正面阻击，师政委方永乐率领手枪团和二四四团在南侧策应。一切安排就绪后大家都埋伏在桃岭头，等待敌军的到来。

    下午四时半左右，敌九十五旅一九零团进入伏击阵地的火力范围。特务一连立即开火，这时候敌军军官还以为是小股部队在阻击。于是连续发动三次更猛烈的进攻，但都被击退。此时敌人后续援军也到，就调整战术进攻。第四次进攻开始后不久敌军官听山上枪声逐渐稀疏，以为红军子弹打光了，顿时贪功冒进，命令部队大举进攻。而这正中计策，敌主力部队整个暴露在红二十八军火力范围内。方永乐所率部队也从两边杀了过来，使得一九零团的一营和二营变成瓮中之鳖，全部被歼；后卫营也被击溃。等到敌一九二团赶来增援时，我军已经将战场打扫完毕，撤出战斗。

    此役是红二十八军第三次组建后第一个大胜仗，击毙一九零团一营长乜士信，打伤二营长苏桂攀；击毙、伤敌连级军官12名。缴获了大量的武器弹药。红二十八军自身也有一些伤亡，二四四团团长徐贤才也在战斗中牺牲。桃岭战斗的胜利极大的鼓舞了红二十八军和皖西人民的斗志，不仅改善了自身的武器装备，更大大的提高了自身战斗力，让敌人闻风丧胆。最主要的是，让蒋介石在当年1月份计划三个月内消灭鄂豫皖边区主力的计划不仅没有实现，反而让红二十八军自身发展壮大起来，其意义更是非同小可。

    游击队歌里面有这么一段歌词：“没有吃，没有穿，自有那敌人送上前。没有枪，没有炮，敌人给我们造”。在红二十八军三年游击战争期间还没有这首歌，然后他们是提前的诠释，并演绎了这一事实。三年中红二十八军将士们面对诸多的困境不低头，退缩。用他们那机智勇敢，不怕牺牲的革命艰苦奋斗精神。使自身的战斗力和规模是由弱变强，由弱小发展壮大。谱写了一曲曲英雄的赞歌，让革命红旗永远高高飘扬在大别山上。