陈诚部队两个师被红军歼灭后，仍想找红军决战，但是在苏区军民严密封锁消息的情况下，摸不清红军的去向。鉴于原来“分进合击”的方针失利，敌军调整了部署，改为“中间突破”，将原来的三个纵队改为前后两纵队：原第2纵队为前纵队；原第1纵队剩下的萧乾的第11师和第3纵队的第5、9师为后纵队。周恩来和朱德为了迷惑敌军，3月16日命令红11军向广昌开进，以吸引并抑留国民党军前纵队，红军主力则在隐蔽地待机侧击国民党军后纵队。16日，敌军前后纵队一字长蛇地由黄陂、东陂地区向广昌方面前进，企图攻占广昌，求得歼灭红军主力。
广昌地区的红11军，在地方部队和群众武装配合下积极活动，以拉大敌军前后两个纵队的距离。陈诚误认为这就是红军主力，立即命令前纵队加速向广昌推进，并将后纵队的第5师也配属前纵队指挥。到20日，敌军前纵队进至甘竹、罗场、洽村一带；后纵队的第11师进至草台岗、徐庄一线，后边是第59师的残部，第9师进至东陂附近。这时敌军前后两个纵队之间的距离，已经拉开近50公里，出现了对红军有利的战机。
当时，中央红军第一、三、五军团，第十一、十二、二十一、二十二军，及独立第四、五师，总兵力约７万人，在朱德、周恩来率领下，集结在金溪、黎川地区待机。总参谋长刘伯承带领作战局长张云逸、情报局长曾希圣等，组成精干的指挥机关，随军行动。
3月20日，周恩来和朱德签署了红一方面军作战命令，指出国民党军后纵队第9师将到东陂，第11师将到草台岗、徐庄附近，要各军团各军立即做好战斗准备，“于21日拂晓，采取迅雷手段，干脆消灭草台岗、徐庄附近之11师，再突击东陂、五里排之敌”。
对于敌军的一字长蛇阵，周恩来、朱德仍采取各个击破的方针，不打头，不打尾，集中红军主力从侧面打它的腰部。
出击的队伍仍分为左翼队和右翼队，左翼队有红1军团和红21、22军加独立第５师，右翼队是红3军团、红5军团。
左翼队由西北向东南攻击，右翼队由西南向东北攻击，红5军团还有钳制东陂之敌和防止敌前纵队回援的任务。
20日晚，红军各部先后进入攻击位置。这时，敌第11师到达徐庄以南地区，第59师残部到雷公嵊附近，第9师在东陂掩护。当地山路崎岖，行军困难，第11师就地露营，不久，其前卫部队同红军第5军团一部接触，全师转入就地防御。
21日拂晓，周恩来和朱德指挥红一方面军向进入草台岗地区的国民党军主力第11师发起攻击，以一部兵力钳制东陂地区的敌第9师，切断该师与第11师的联系。
聂荣臻和****督促红军按命令规定的时间出发，拂晓已向敌军占领的黄柏岭前进。
黄柏岭是紧临草台岗的制高点，高约五六百米，不攻下黄柏岭即无法攻下草台岗。红军冲锋肉搏，发起猛攻，敌军第11师居高临下，凭火力进行顽抗。
战斗最激烈的时候，敌人的飞机来助威，到处扔炸弹。聂荣臻和****等在前沿阵地指挥，也被炸弹的气浪推倒在地。他们站起来拍拍身上的尘土，继续指挥战斗。
下午，红军终于将黄柏岭上的敌人第11师解决，守敌两个团在突围中也大部被红军歼灭。右翼队红军攻占了龙咀寨阵地，歼敌约两个团。至此，敌第11师大部被歼。
在红军攻歼敌第11师时，罗卓英督令敌军第59师残部和第9师一个团积极进行援救，在雷公嵊南端和大排地区遭到红军严重打击。第11师被歼以后，敌军各部队纷纷后撤，敌人的第四次“围剿”就基本被打破了。
这次草台岗战斗，消灭了蒋介石的嫡系部队，即陈诚赖以起家号称没有打过败仗的国民党军第11师（只逃走了不过一个团的兵力），师长、旅长、参谋长分别被击伤，三个团长被击毙。旅长黄维坐着担架逃出了根据地。
据红军战史记载：
20日黄昏，第11师相继由徐庄地区南进，其前卫部队遭到红军袭击后，该师就地转入防御，第32旅占领霹雳山、龙咀寨、黄柏山(今黄柏岭)阵地，第31旅2个团占领龙咀寨以北及黄柏山、草台岗南北之线，师部和预备队1个团驻徐庄。20日夜，红军各部队先后进入攻击位置。21日拂晓，总攻开始，左翼队红3军团向霹雳山、黄柏山进攻；红1军团向草台岗、黄柏山、徐庄进攻；红21军向大公田、西岭进攻，牵制东陂第9师，并切断该部与第11师的联系。右翼队红5军团向龙咀寨、雷公嵊进攻；红12军进至东陂至侯坊大道东侧山地，阻止东陂第9师由侯坊大道南援。10时，红3军团突破霹雳山阵地，并迅速包围了徐家塅第11师一部。12时，红1军团将第11师师部和预备队分割包围于徐庄。经激战，于13时攻占徐庄、徐家塅，歼第11师师部及1个团。黄柏山守军两个团在突围中大部被歼。右翼队攻占了龙咀寨阵地，歼守军约两个团。至此，第11师大部被歼。第9师一部和第59师残部企图增援第11师，在雷公嵊以南遭到红军的严重打击。第11师被歼灭后，中路军其他纵队纷纷后撤。至此，国民党军第四次‘围剿‘基本被打破。此役，红一方面军共歼国民党军近3个师，俘1万余人，缴获各种枪1万余支，创造了红军战争史上以大兵团伏击歼敌的范例。
总计黄陂、草台岗两仗，共歼灭蒋介石嫡系部队三个师，俘虏敌人一万多人，缴枪万余支，并缴获新式机枪三百挺，大炮四十门，创造了红军战史上前所未有的大兵团伏击战的范例。
听到消息******很高兴。他在当年的《红色中华》第97期上写文章称之为“空前光荣伟大胜利”，给了蒋介石以“最致命的打击”。1936年，******在陕北时曾经对埃德加·斯诺说：“1933年，南京开始第四次，也许是败得最惨的一次‘围剿’。这一次红军第一仗就把敌两个师解除了武装，俘虏了两个师长。敌第59师被部分消灭，第52师被全部消灭。”“蒋介石最精锐的部队国民党第11师，接着也被消灭，几乎全部被缴械，师长受了重伤。这几仗构成了决定性的转折点，第四次‘围剿’随即结束。”
当国民党军第52、59师在宜黄、乐安一带被包围时，粮弹均绝，蒋介石派飞机向两师投送子弹。这两个师覆灭后，蒋介石给陈诚发“手谕”说：“惟此次挫失惨凄异常，实有生以来惟一之隐痛！”
国民党编纂的《剿匪战史》又说：“中路军陈总指挥决心向赣南挺进，仍以第一纵队为主力，将第五、九两师配属该纵队，先行进剿招携太平圩之****。第十一师受命为先头部队，于三月二十日午后经东陂攻占草台岗，入晚因山路崎岖，乃露营于霹雳山一带，然****之企图及行进路线事先已为****所侦知，乃在该山区集中主力围攻第十一师，并切断与第九师及五十九师之联络。经激成至二十一日二十时许，十一师余部方转进至黄陂附近收容整理。”实际上，在东陂草台岗，第十一师全线崩溃，旅团长伤亡过半，师长负伤，全师只剩下不到三千人。当时陈诚在电话中接到第十一师被歼的报告时，震惊几乎晕倒。陈诚对收容的残部大骂：“你们为什么不死，打败仗有什么面目见人”，说什么过去十一师只有个人带伤服务，现在要“集体”带伤服务，以“报仇雪耻”。
蒋介石的嫡系部队遭受如此沉重的打击，这在以往各次战役中是不曾有过的。朱德说：“陈诚几年间所依靠的部队整个打垮了。四次‘围剿’也算告结束了。”蒋介石在给陈诚的“手谕”中说：“此次挫败，凄惨异常，实有生以来唯一之隐疼。”朱德、周恩来在指挥第四次反“围剿”战争中，既运用了第一、二、三次反“围剿”战争的经验，又从国民党军队进攻时采取新战略的实际情况出发，发展了原有的经验，首创了大兵团山地伏击战的范例。