战争过程
10日早上战斗打响，面对敌人的围困，罗应怀反复考虑后，认为在未搞清敌情之前，不能马上突围，否则对26团十分不利，应当坚守阵地，战到天黑等待援军。于是，罗应怀带着全团的战士，与敌人展开了激烈的阵地争夺战。
战斗主要在一条交通沟、张庄大院和曹圩东南门三处紧张地进行。曹圩北面的交通沟，是二连的阵地，二连守军击退了上百名日军的两次冲锋。二连倒下后，团长罗应怀又命令五连一排接守二连阵地。当天8时许，日军再次冲击，五连一排排长王康运用诱敌术，以成束手榴弹，炸得敌人血肉纷飞。
于是日军转头向交通沟东端冲去，此时团长罗应怀又出现在交通沟东端阵地上指挥战斗。在他的指挥下，五连二排排长王洪儒率三个班，用大刀、手榴弹和敌人展开了“拉锯”战。上午10时许，团长罗应怀左腿中弹负伤，被战士们抬出阵地简单包扎后，他忍着剧痛躺在门板上指挥抗敌。
但交通沟东端还是被敌军突破了，此时，康率五连一排一个班增援，终于又夺回了阵地。
由于地理位置特殊，位于曹圩东南门的阵地成了战斗的焦点，这里的150多名日军，成群向圩内发起猛烈冲击。坚守阵地的是四连三排，在排长耿立成的指挥下，两个小时内打退敌人三次进攻。整个阵地围墙坍塌，弹坑累累。
从早晨到下午3时，150多名日军对东南门发起10次以上进攻，未获进展。
下午4时九旅旅长韦国清率骑兵团增援，战况开始逆转，随后三营乘胜追击溃退之敌。晚上10时，朱家岗战役结束，共消灭日军300余人。26团一营教导员吴承祖，二营四连副连长尹作新等73名战士光荣牺牲。团长罗应怀、二营营长张立业、一营二连连长孙存余等68人负伤。
对于这场战斗，抗战胜利后被授予少将军衔的罗应怀将军曾不止一次向别人深情讲述，称始终无法忘记这场战斗的惨烈程度。
影响
朱家岗保卫战是淮北军民33天反“扫荡”中的一次关键性战斗。这次战斗的胜利，打击了日伪军的嚣张气焰，宣告了敌人33天大“扫荡”的失败，巩固了淮北根据地。这次战斗也因为以少胜多，以弱胜强，成为抗战史上的一场经典案例。
为了怀念朱家岗战斗中的烈士们，1943年秋，淮北行署在朱家岗建立了烈士陵园，新四军四师师长彭雪枫亲笔撰写碑文：“……死难诸同志之黄尘侠骨，碧草忠魂，乃蒙各界袍泽之恩慕爱戴，扼腕凭吊，仰余烈而沐流光，庶可永安于九泉……”