這時二小忽然想起來，為了粉碎鬼子這次進攻，淶源抗日政府已將20多名傷員和糧食轉移了，為了保護後方機關和群眾，騎兵連就埋伏在石湖旮旯的石嶺子上。二小冷靜地想了想，他要把鬼子引進埋伏圈，讓八路軍打他們個措手不及！打定主意之後，二小故意暴露了自己，正在山谷裏瞎撞的鬼子兵壹見到二小，連忙把他從山坡上抓來問路。二小機智地和鬼子周旋，騙取了他們的信任在前邊帶路。從狼牙溝門往東走是範莊旺村，王二小帶著鬼子從西北溝鉆了進去，引向八路軍埋伏的石湖旮旯。其實這是壹條死路，翻過巨石就到了路的盡頭。
鬼子壹下傻了眼，直到此時才知道上了當。二小想趁敵人驚魂未定的時候向灌木林跑去，這時，鬼子軍官朝他舉起了洋刀，第壹刀削去了王二小右手的五個手指，第二刀刺向了王二小的胸膛，把他摔在那塊巨石上。與此同時，山頭上的部隊槍炮聲四起，前後沒有壹袋煙的工夫，就全殲了這股敵人。
戰鬥剛結束，戰士跑到巨石前搶救王二小。當時王二小還活著，還有兩名八路軍戰士也受了重傷，部隊將他們護送到劉家莊，終因傷勢過重，三人先後與世長辭，永遠長眠在了劉家莊的深山老峪裏。