1936年3月，東北抗日聯軍第2軍軍長王德泰、政治委員魏拯民，為打破日軍“討伐”，鞏固並發展遊擊區，決定主動出擊，打擊日偽軍。4月初，令第1師至吉林省敦化縣城與大蒲柴河鎮之間的玉皇廟附近隱蔽待機；第3師至敦化以南地區展開積極活動，引誘敦化之敵出動，相機殲滅之。4月7日，駐敦化的日軍500餘人、偽員警大隊250餘人，向大蒲柴河“搜剿”。抗聯第2軍第1師於日偽軍出動的當晚即向寒蔥溝開進，翌日拂曉到達寒蔥溝北山，陷蔽於山北坡大道兩側的樹叢和溝壑之中，作好伏擊準備備。第3師第10、第12團擔任封鎖溝口的任務。4月8日9時30分，日軍小分隊進至寒蔥溝口附近搜索，未發現抗聯部隊，日軍大隊人馬在前、偽警察大隊在後，即沿山路向寒蔥溝嶺頂行進。中午，日偽軍完全進入抗聯伏擊區。當其先頭部隊接近嶺頂時，抗聯的成串土地雷突然爆炸，日偽軍隊形頓時大亂，抗聯伏兵一齊開火，僅10分鐘，即將日軍先頭部隊60多人全殲，其餘日軍拼力抵抗。抗聯部隊組織交叉火力，猛烈射擊，沖鋒隊沖入敵陣，展開白刃格鬥，日軍傷亡過半，殘部奪路逃脫。封鎖溝口的第10、第12團斃偽警察大隊數十人，將其餘的全部俘獲。這次戰鬥，共斃傷日偽軍260餘人，俘270餘人，繳獲步槍500餘支、輕機槍10挺、小口徑炮10門、電臺2部。