1945年1月，由王震、王首道领导的八路军南下支队，与李先念、郑位三领导的新四军第五师会师后向南进发。为了保证南下支队胜利渡江，新四军五师部队决定派第四军分区司令员兼政治委员张体学率领第十四旅四十团和四十一团配合南下支队，挺进鄂南，建立敌后根据地。

1945年3月，张体学率领第四十、四十一团，配合八路军第三五九旅南下支队，在湖北省南部大幕山地区击溃当地伪军、土匪武装后，继续留在鄂南，集中兵力消灭该地区的伪军和军统特务武装，加强根据地建设。4月，据侦察员报告：驻毛碧祠、杨林桥一带的伪军成渠部共2000多人，占据各个山头，构筑了碉堡、交通壕和火力发射工事，企图对抗新四军。张体学曾多次派人敦促成渠投诚立功，但成渠以为有日军和国民党顽固派的“撑腰”，竟派出部队向新四军多次挑衅。

为严惩成渠，张体学带领参谋和警卫人员到毛碧祠、杨林桥一带进行侦察，并制定了作战方案：集中力量，先攻歼毛碧祠附近几个山头的敌人，然后再歼灭杨林桥之敌。其部署为：第四十团全部和第四十一团1个营先把毛碧祠附近几个山头的守敌全部包围起来，以小部队实施佯攻，摸清敌人火力部署情况；如果敌人火力较强，就不要强攻，改为稳扎稳打战术，逐步迫近敌人工事，诱使敌人突围，再以主力在山下设伏，诱敌突围后，在途中实施歼灭；同时，以第四十一团和另两个营包围杨林桥附近的几个山头上的敌人据点，待攻克毛碧祠据点后发起总攻，一举将其歼灭；鄂南指挥部派部分地方武装配合战斗行动，并负责监视其他方向的敌人动向。

4月17日凌晨，新四军五师参战部队和地方武装秘密完成了对毛碧祠、杨林桥据点的包围。天亮后，毛碧祠的伪军头目毫无察觉，带领着1个连的伪军从山上下来，准备开始例行巡逻。当他们进入伏击圈时，指挥员一声令下，隐蔽在丛林中的新四军战士顿时枪炮齐发，密集的子弹从丛林里射出，走在前面的伪军纷纷倒下，后面的伪军掉头向据点逃窜。几乎与此同时，附近几个山头也响起了枪声，四分区各参战部队发起了全面攻击。据点里的敌人，急忙窜入碉堡和交通壕里，拼命还击。张体学见敌人火力较猛，立即命令攻击部队一面对敌人实施火力压制，一面向敌人阵地实施迫近作业。战至中午时分，新四军战士没有发起冲击，只是继续对碉堡和交通壕的守敌射击；同时，新四军利用土木作业，将交通壕逐步迫近敌人工事。伪军曾多次组织冲锋，企图突围下山，均被新四军击退。夜幕降临后，惊恐的伪军见援军不至，害怕夜间被新四军歼灭，只得全体出动，兵分几路向山下突围。张体学见敌人“上钩”，立即命令攻击部队撤至山下，严阵以待。当敌人放弃工事，全部逃到山下时，突然遭到新四军伏击部队的猛烈射击，倒下一大片，其余的抱头四散逃命，但处处是“缴枪不杀”“优待俘虏”的喊声。在新四军的强大政治攻势下，伪军纷纷停止逃跑，放下武器。战斗很快就结束了。

在新四军攻歼毛碧祠伪军时，杨林桥伪军据点内一片混乱。成渠本来以为日军会出兵救援，但直到毛碧祠的伪军被歼后，也没见日军的踪影。于是他一面命令属下准备“誓死”抵抗，打退新四军的来袭，一面偷偷叮嘱心腹收拾财物，做好逃跑的准备。

17日夜，张体学命令第四十一团主力向杨林桥敌指挥部发起攻击。四十一团以部分兵力和地方武装组成尖刀连，直插敌指挥部。尖刀连来到敌指挥部所在山头的山脚下，遭到伪军的抵抗，双方展开激战。战斗激烈进行之际，尖刀连已经从后山悄悄登上敌指挥部，歼灭了里面抵抗的伪军。经审问俘虏得知，成渠已和心腹化装逃走了。于是，尖刀连立即向外展开攻势，和第四十一团主力里应外合，很快消灭了抵抗的敌人，铲除了杨林桥据点。

新四军在毛碧祠、杨林桥战斗中，共歼伪军近700人，缴获步枪400支，轻机枪16挺、重机枪1挺。此次战斗有力地打击了鄂南地区的伪军，巩固并扩大了根据地，使鄂南、湘北地区呈现出一派大好形势。