襲擊兵工廠的敵人，就是鬼子的那支“櫻”挺進隊，由鈴木親自率領，和湯正祥以及野田的部隊是同時進的根據地。不過挺進隊沒有和其它隊伍走在一起，他們趁著根據地軍民忙於應付野田和湯正祥的部隊，換上八路軍的軍服，在保安團中熟悉狼山地形的人帶領下，抄小路直奔大廟村北的呂祖洞。
這支挺進隊在呂祖洞四周探明了兵工廠的防衛情況，然後從山穀口附近一條野獸踏出的小道，摸進了山穀的口子。這條小道兵工廠的人並非一無所知，但因為它還是處於第一道哨卡之外，又早就被荊棘野草和灌木湮沒，所以沒有特別留意。
鈴木帶著挺進隊進了山穀口，離開兵工廠的第一道哨卡隻有百米，最為關鍵的是他們繞開了山穀口外麵那些警戒的隊伍，正好切斷了兵工廠內部和外圍警戒的聯係。
鈴木暗中找了好幾個熟悉呂祖洞周圍地形的人，詳細打聽和研究了通向呂祖洞的山穀的地形特點，事先做好了充分的準備。挺進隊的隊員們，無論是單兵能力還是協同作戰，全都是一等一的好手，又占了突然襲擊的光，因此一上來就差點取得成功。
在攻擊時間的選擇上，鈴木也充分考慮了雙方所處的位置和士兵的技戰術能力。整條山穀雖說地勢比較平緩，但總體上挺進隊還是仰攻，呂祖洞和那兩道石坎，相對來說還是比山穀口要高出一截。他選在太陽落到山後麵，但是天完全黑還要好幾個小時的這個時段進攻，既避免了陽光照射攻擊者的眼睛，又能夠看清山穀和山洞口的情況。
這樣的光線下，處於高處的八路軍，觀察低處的山穀底部借助地形陰影掩護的進攻者，是有一定影響的。反觀攻擊的挺進隊官兵，他們向上仰望反而看得更清楚一點。而且同樣在視線受到光線影響的情況之下，誰的訓練程度高，戰術素養好，誰就占更大的便宜，而這一點無疑是有利於訓練有素的挺進隊的。
鈴木的挺進隊隻用十來個人，就阻擋住了從山穀外向他們攻擊的那些八路軍外圍人員，絕大部分的兵力被用來繼續向山洞攻擊。他們很快就占領了整條山穀，就差一步即可以衝進山洞了。可是這時候天已經黑了，從山洞外向裏看，一切都是黑乎乎的一片，從洞裏朝外看卻還能看到個大概。所有的八路都退進了山洞，挺進隊的士兵隻要一靠近洞口，招來的就是一通猛烈的彈雨。
山洞裏的守衛者並沒有死守洞口外，而是向洞裏退了一點，如此一來，整個洞口就如同一塊發亮的幕布。挺進隊的士兵隻要想進入洞口，就將自己的身影清晰地投映在這塊背景上，洞裏又有不少神槍手，他們的子彈也不缺，進攻的人就陷入極其被動的境地了。
鈴木不願意功敗垂成，他讓手下輪番突擊，隻要到了洞口邊，就向洞裏投擲手榴彈。前麵的投完彈，後麵的馬上接著上。他們的連續攻擊效果到底如何，這一點鈴木和他的隊員都不清楚，隻是洞裏的防線正在一點點的向深處退。有了這樣的進展，鈴木就更不甘心就此收手了。
這時候山洞裏麵的守衛者們，放棄了靠近洞口的第一道工事，退到更加高大堅固的第二道工事堅守著。鬼子連續不斷的手榴彈轟擊，給他們造成的傷亡不小，警衛連退進山洞的官兵有四十人左右，現在隻剩下不到一半還在堅持戰鬥。兵工廠的工人們也都拿起了武器，有十來個槍法好的已經加入了戰鬥。
兵工廠的廠長在第四道也是最後一道工事後麵守著，他堅決頂住了那些工程師和技師，還有高級技工們的請戰——他要盡最大的努力，保護好這些寶貝疙瘩——這些人是比那些寶貝的機器更加金貴的。
雙方的戰鬥短促而激烈，鬼子繼續用手榴彈向洞裏攻擊，雖然沒能突破第二道工事，但是工事後麵的守衛者傷亡繼續增加，情況非常嚴重。
時間快到午夜了，鈴木的挺進隊傷亡還不算大，不但頂住了山穀外麵八路軍增援部隊的攻擊，山洞裏的抵抗似乎也有減弱的跡象。可是就在這個時候，手下向他報告說手榴彈已經告罄，而沒有了手榴彈，光靠機槍和步槍，攻擊的效果就打了一大半的折扣。
鈴木馬上和野田以及薑聖才團長取得了聯係，知道他們那邊都受到了八路軍的騷擾，不過八路軍的兵力不多，還構不成什麼威脅。鈴木馬上要他們兩支部隊都向大廟村這邊靠攏，爭取在天亮時分趕到呂祖洞附近，在外圍阻擋住八路的援兵，並且給他的挺進隊送手榴彈和炸藥來。