1938年4月上旬，遵照党中央关于“沿皖山山脉进至蚌埠、徐州、合肥三点之间作战”的指示和新四军军部关于东进皖中、皖东的命令，新四军第4支队开始向皖中挺进。4月中旬，第4支队抵达皖中敌后，展开于庐江、无为、舒城、桐城和巢县（今巢湖市）地区，和中共皖中地方组织一起发动群众，积极开展游击战争，配合正面战场作战。

    皖中的舒城、桐城等地，是日军西犯武汉的必经之路。6月，日军先后攻占舒城、桐城、潜山、怀宁、安庆等地，并继续向六安、霍山等地进攻。为钳制西犯之敌，配合武汉会战，第4支队主力大部推进至安（庆）合（肥）、合（肥）六（安）公路两侧，伏击、袭击日军汽车运输队，破坏日军补给线。其中，第4支队第7团1营负责在安合公路舒城地段偷袭日军。

    10月9日，第4支队第7团1营奉命从舒城西南部的中梅河出发，向舒（城）六（安）公路上的椿树岗一带运动，伺机伏击日军。经过几小时急行军，部队抵达椿树岗后迅速侦察地形，发现公路东侧有一条250米左右长、1米多深的干沟，非常便于我军设伏，并且干沟东面一路慢坡上去有一块高地，是一个很好的制高点。营首长立即令2连迅速占领高地，向北警戒，隐蔽在公路东侧；1连、3连埋伏在椿树岗集上几堵断墙残垣下面，准备伏击日军汽车。

    部队刚刚布置就绪，东南方向就隐隐约约传来汽车的马达声。营首长派人登上高地瞭望，经观察判断，确定是日军的汽车运输队，正缓慢地向伏击地域驶来。

    营首长当机立断，决心伏击敌军车队尾部。官兵迅速按照命令依托公路东侧的干沟、山坡等有利地形和夜暗条件各就各位，做好战斗准备。

    夜幕降临，开着车灯的敌军车队驶入我军伏击圈。当敌军车队尾部进入伏击圈后，负责发出战斗信号的2连指导员张本科将驳壳枪对准敌车，“啪！啪！”连发两枪。霎时间，全营火力集中射向敌人，手榴弹一颗接一颗地飞向敌军车辆，爆炸燃起的熊熊烈火照亮了夜空。

    先头过去的几辆敌军汽车妄图掉头增援，被早已占领公路东侧制高点的2连官兵以密集火力阻击。由于不明我军虚实，加之道路狭窄，敌军车辆无法掉头，不得不仓皇逃窜。

    被击毁车辆上的日军下车后，爬到公路边，用机枪向我军疯狂扫射。战士们冲上公路，发起冲锋，与日军展开白刃战，歼灭了部分日军。残余的日军溃散逃窜，有的藏到田坎下，有的钻进涵洞里，均被我军消灭。

    在打扫战场时，2连副连长吴高升突然被1名装死的日军紧紧抱住，在地上翻滚起来。吴高升在红军时期作战时失去左臂，此时被日军压在身下、动弹不得。所幸张本科听见喊声后及时赶到，他举起枪托朝日军头上狠狠砸去，将其打倒在地。吴高升翻身跃起，和战士们一起活捉了这名日军。经审问，他还是日军汽车队的小队长。

    经过2个多小时的激烈战斗，新四军第4支队第7团共击毁日军车辆65辆，击毙日军46人，击伤日军百余人，并缴获大量军用物资。椿树岗伏击战是新四军第4支队东进抗日初期取得的影响较大的几场胜仗之一，极大提振了我军士气，沉重打击了日军嚣张气焰，有力鼓舞了皖西人民的抗日信心，在皖西抗战史上留下光辉的一页。