1939年5月中旬，新四军江北指挥部成立。6月，江北指挥部对江北新四军进行整编，将第四支队扩编为四、五支队。经过2个多月的连续作战和发动群众，第四支队开辟路西抗日游击根据地，第五支队开辟路东抗日游击根据地，江北游击纵队在巢县、无为地区开辟了敌后游击根据地，并打开了皖南军部与江北指挥部的联系通道。

1940年3月始，江北新四军在江南新四军的配合下，经过1个多月的奋战，取得了定远自卫反击战和半塔集保卫战的重大胜利，粉碎国民党顽固派“剿办”皖东新四军的计划，并在路东、路西区建立各级抗日民主政权。9月，江北新四军粉碎日、伪军1万余人对路东根据地的七路“扫荡”，毙伤日、伪军600余人，促进了皖东抗日民主根据地的巩固和发展。

11月，不甘心失败的国民党顽固派再次集结兵力，向津浦路西抗日根据地疯狂进犯。为了包围津浦路西抗日根据地，遵照江北指挥部的部署，新四军在周家岗、界牌集等要冲布防，相互策应协同作战。其中，江北游击纵队首长把防守界牌集的任务交给了纵队第一团。

一团指挥员接到命令后，在界牌集进行了现场勘察，对工事构筑和兵力配备作了仔细部署：二营四连和一营三连担任界牌集的守备；团直属队和一、三营驻扎于瓦屋刘、五尖山一带待机出击。

为了配合一团作战，地方党组织发动了当地群众协同部队抢修工事，很快在界牌集镇外筑起鹿砦、铁丝网、散兵坑、地堡群以及预备队阵地，各工事之间还修筑了交通壕互相连接。

11月10日，战斗打响。顽军首先在周家岗发起进攻。当一团主力火速向周家岗挺进时，顽军一个团又一个加强营的兵力，突然向界牌集实施攻击。留守界牌集的一团三连、四连凭借工事坚守阵地，给密集冲锋的顽军以沉重打击，接连打退了敌人的3次冲锋。

顽军久攻不下，继续增兵，又调来一个团从侧翼向三连、四连阵地冲锋，扬言“拿下界牌集吃晚饭”。

与此同时，得到顽军主力攻打界牌集的消息，一团主力火速回援界牌集。傍晚时分，一团主力经过数十里的急行军，终于赶到界牌集外。团指挥员经过观察，立即命令一营在界牌集左翼出击，三营的两个连从界牌集右翼出击，一个连协同守备部队从中间冲出，特务连作为预备队随时支援。

随着冲锋号响起，一团各部迅速向敌人阵地冲去，三连、四连战士也随即冲出阵地，配合主力对顽军前后夹攻。顽军招架不住，一面依仗重武器顽抗，一面向附近的其他顽军部队求援。附近的顽军闻讯后向界牌集赶来，但在途中遭到二团和根据地地方武装的猛烈阻击，没有一兵一卒接近界牌集。

在一团的打击下，围攻界牌集的顽军很快四处逃窜。此战，一团毙伤顽军390余人，俘虏数十人，缴获一批枪支弹药。第二天拂晓，一团乘胜出击，击溃了广兴集、岗阵集的顽军，一举粉碎了顽军的进犯。