陕南战役红四方面军宁强首战告捷后，急速向勉县、汉中推进。驻汉国民党三十八军官兵从“过年”中被惊醒，军长孙蔚如一面向西安陕军司令部告急，一面严令独立一旅一团在宁强大安堵截红军。同时派自己的主力王牌军四十九旅驻防勉县，1935年2月6日，王毅武率部到达勉县西部重镇新铺湾（今新铺镇），与从宁强败退的独立一旅残部会合后即刻布防，在新铺湾四周的阳勉山、豁豁寨、蜂子岭、二朗山、三官庙、界石梁、营盘山等险关隘道日夜修筑工事，企图凭险拒守，阻挡红军。

　　2月6日晚，红军前锋部队抵达青羊驿，受到当地群众的热情款待，农民主动为红军当向导，红军派出少量部队对新铺湾敌军守备工事进行了火力侦察。7日拂晓，红军突然发起猛攻，一举占领新铺湾西面的蜂子岭。此岭山高势险，可俯瞰新铺湾各处阵地，并直接威胁新铺湾街上的敌四十九旅指挥部，王毅武急令士兵拼死争夺。至天黑，王旅丢下大批尸体，红军也因兵少坚守一天后主动退出了蜂子岭。

　　2月8日凌晨，红四军两个团采取迂回战术，以一部分兵力绕过新铺湾经驿坝、武侯墓直逼县城。主力向新铺湾守军两翼阵地发起猛攻，国军居高临下，凭险顽抗，战斗十分激烈。早晨7时许，红军一举攻下新铺湾南面的豁豁寨，西北的右翼阵地蜂子岭、三官庙也在红军的猛攻下呈动摇之势。王毅武急命预备队九十八团增援，双方进行肉搏战。中午，红三十军八十八师抵达青羊驿，军政委李先念和副军长程世才召集师团干部传达总部作战指示，并亲自部署作战任务，命二六八团向东迂回，占领新铺湾通向勉县的大道，控制两侧高地，截断敌军与后方的通讯联络；命师政委郑维山率二六五团于夜晚攻占敌人主阵地二郎山；命师长熊厚发率二六三团及师直属队正面进攻，增援红四军。

　　2月8日晚，红八十八师政委郑维山、二六五团团长邹丰明、政委黄英祥率团向敌人主阵地二郎山发起猛攻，9日凌晨攻占了二郎山，直接威胁敌人其余阵地，敌人如亡命徒一样多次反扑，战斗异常激烈。红八十八师师长熊厚发带领红军主力部队向敌人阵地发起总攻，分割、打乱了敌人阵地，致使敌人指挥失灵。此时，向东迂回的红二六八团已占领距新铺湾5公里的炭厂寺（今新铺湾镇铜钱坝村）一带山头，切断了新铺湾守敌与勉县城的通讯联络。王毅武怕县城有失，急忙传令撤退，命令尚未传到前方，两翼阵地已全部被红军占领，敌军顿时大乱，王毅武带领30余骑在乱军中落荒而逃。9日上午，战斗结束。占领勉县后，红四方面军副总指挥王树声指挥部队东进；红九军政委陈海松率部进占长寨，指挥攻打褒城县城的战斗。

　　勉县新铺湾战斗是红军陕南战役六大战斗（宁强、阳平关、新铺湾、喜神坝、褒城、南郑）中的一大硬仗，歼灭了国民党三十八军王牌主力军四十九旅和独立旅一团，敌人闻风丧胆，红军威震陕南。