1938年11月，华北日军在围攻冀中抗日根据地的同时，对冀南抗日根据地进行大规模“扫荡”。八路军一二九师将主力部队划为数个作战集团，转移至日军侧后分区活动，连续袭击武邑、阜城、富庄驿、景县、清河等日军据点及后方补给线和守备部队，并以小股部队开展游击战，疲惫、消耗日军，取得了一系列战斗的胜利。
日军为配合冀中、冀南作战，于1939年1月拼凑了5000余人，向八路军太行抗日根据地“腹心地”——山西辽县大举进犯。进犯日军沿途虽遭八路军和游击队不断伏击，但仍不甘心失败，继续强行向辽县各处“扫荡”。为了彻底粉碎敌人的进犯，八路军总部和一二九师命令三八五旅、三八六旅和抗敌决死队各一部，在通往辽县县城的道路上设伏打击敌人。
1月26日午夜，八路军三八六旅七七二团一部在得到敌人进犯路线的准确情报后，立即赶到煤窑沟口设伏。这里有一条八九里长的山谷，谷内有直通县城的大道，两侧悬崖陡峭，高不可攀，是伏击敌人的理想战场。当时，八路军在杨家庄村成立了炸弹厂，七七二团部队在经过杨家庄村赶往设伏地点时，杨家庄村炸弹厂及时将大批生产的手榴弹交付给七七二团，战士们“只要拿得动，就能拿多少拿多少”。
27日清晨，八路军进入设伏地点，居高临下，严阵以待。
当天早晨，寺坪村副村长高飞鹏护送群众转移后，返村察看敌情，与日军遭遇，日军军官令其带路。高飞鹏将计就计，哄骗敌人说前面大路全让八路军、游击队破坏了，走小道既近又安全。敌军官信以为真，便让高飞鹏带路。高飞鹏遂带着敌人从寺坪村走小道进入煤窑沟八路军伏击圈内。
当敌人全部进入煤窑沟后，埋伏在沟口的七七二团二营八连指战员首先从敌人背后开火。当敌人回头张望之际，高飞鹏立即向山上跑去，一面跑一面大喊：“敌人来啦！快打呀！”埋伏在两面高地上的七七二团、决死队指战员立即向谷底的敌人猛烈射击。数十个日军没来得及还击，就被打倒在地。活着的敌人想躲到山谷两侧的石崖下反击，不想山上手榴弹接连飞落，顿时被炸得血肉横飞，身首异处。不到半个小时，敌人死伤200余人。
敌指挥官指挥士兵向谷口突围失败后，又集中力量向南面山头发起4次冲锋，企图夺路而逃，但均被八路军的“手榴弹雨”击退。值得一提的是，高飞鹏在八路军战士的掩护下，成功摆脱了敌人的追击。他回到阵地后，立即参加战斗，并成功缴获步枪一支。
经过一小时激战，八路军毙伤敌人近400人。日军害怕被歼，于是向八路军阵地施放毒气，然后乘机突围，向粟城村逃窜。七七二团在圆满完成伏击任务后，又乘胜追击，和兄弟部队密切配合，在柏管寺、前龙东山等地给敌人重创，最终迫使敌人退出辽县县城。
