1940年10月2日,日軍第十五師團及一一六師團各一部、偽軍二三千人總計1萬餘眾,組成步、騎、炮、空聯合兵種,由三木石太郎指揮,向皖南進犯,企圖圍剿新四軍軍部駐地雲嶺,占領繁昌、南陵、涇縣、青陽等地,同時搶劫我秋後的糧食。而駐守皖南的新四軍部隊僅有7000餘人,分駐在涇縣、南陵、繁昌、青陽地區。強敵壓境、敵眾我寡,保衛雲嶺、保衛新四軍軍部將面臨一場嚴峻的考驗。
10月6日,日步兵5000餘人、騎兵800餘人攜炮20多門,在空軍配合下,數百名騎兵在前開道,大批步兵、炮兵續後,向雲嶺撲來。由於國民黨駐南陵峨嶺鎮的五十二師一槍未發就逃之夭夭,使日軍得以長驅直入。
當時駐雲嶺的新四軍部隊不到600人,其他戰鬥部隊還在中村、茂嶺等地。這是因為當時皖南新四軍處於四面受敵的境地,不得不分散布防。緊急關頭,葉挺、項英召集緊急會議,認真分析敵我態勢,細緻研究作戰部署。葉挺提議:鑒於日軍大隊人馬沿公路推進,我軍應在日軍來犯的必經之地設下縱深陣地,以層層堵截、相機反擊的積極防禦戰法,消耗並戰勝來犯之敵。
7日,日軍攻占南陵縣三里店後,即以5000兵力分三路南犯,企圖攻占雲嶺。當晚日軍攻占涇縣汀潭,新四軍老一團一營一連經左坑圍困日軍,與日軍血戰,殺敵近百。8日凌晨1時,汀潭之殘敵在炮兵掩護下攻占大嶺,我軍佯敗,誘敵深入,新、老一團的指戰員在楓坑四周山上堵截,打得敵人抱頭鼠竄。日軍從蕪湖搬來救兵,在十多架飛機掩護下,東渡青弋江,進犯涇縣縣城。新四軍乘勝追擊,於9日晨收復友軍棄守的涇縣縣城,並繼續與友軍合擊竄聚西峰山的日軍。日偽軍狗急跳牆,意欲殺出重圍。新四軍堅守陣地,連續戰鬥6小時。最後,日軍分頭向南陵、宣城逃竄。
經過大小數十次戰鬥,雲嶺保衛戰結束。新四軍粉碎了日軍掃蕩皖南,侵占徽、屯的企圖。在左坑圍困戰、楓坑截擊戰、涇縣城爭奪戰中,先後殲敵3000餘人。