1934年9月9日，红一军团奉命派四师增援兴国战场，红军撤离温坊，红九军团和红二十四共6000余兵力守卫松毛岭一线。

蒋介石在南昌获悉东路军在温坊损兵折将，就派北路军总司令顾祝同于9月中旬飞抵龙岩，协助蒋鼎文重新部署进攻松毛岭。

9月24日上午，松毛岭战役打响了。首先，10多架"黑寡妇"战机和大炮轮番向红军阵地轰炸。碗口粗的松树被拦腰炸断，地上的松针、茅草燃起片片火焰，连防空洞顶上一米多厚的掩土也被掀翻。硝烟未散，国民党36师、10师、85师分头向松毛岭发起全面进攻。主攻白叶杨顶峰的36师，整连整排地向红军阵地冲锋。红军装备劣、弹药缺，只能等敌人冲近阵地时，用手榴弹、轻武器，一次次打退敌人的进攻，山头上杀声震天。福建省军区从上杭、长汀抽调了2000多补充团新战士投入战斗，钟屋村的赤卫连、少先队都组织起来抬伤员，送茶水，家家户户都住满伤员，许多重伤员来不及抢救，就牺牲在阵地上。

25日，红九军团军团长罗炳辉、政委蔡树藩去瑞金开会，战斗仍在激烈进行，双方为争夺一个山头，展开了白刃战。27日，白叶杨岭主阵地失守，红九军团撤到钟屋村一带待命，红24师坚守其他阵地。29日，国民党又出动大批飞机轮番轰炸，敌人在炮火掩护下，一批又一批向红军阵地冲锋，松毛岭左侧高地失守，红九军团七、八两团奉命投入战斗夺回阵地。此时，红军各处阵地工事大多被摧毁，焦土一片。战斗一直坚持到傍晚，终因敌强我弱，弹尽援绝，红军撤离阵地，松毛岭全线失守。