11月16日黄昏，陈渠珍部新编三十四师和龚仁杰、周燮卿先头二个旅大摇大摆地钻进了伏击圈，并准备在碑里坪等地宿营。

这时，红军立即发起总攻，埋伏在四面山上的红军伏兵，以猛虎下山之势，向敌军冲杀。顿时，整个十万坪山谷成了一片火海。枪声、手榴弹爆炸声、冲锋号声、红军战士“缴枪不杀”的喊声，震山撼谷，惊破敌胆。敌军顿时溃乱不堪，被压制在山谷里，兵多摆不开，枪多用不上，无法构成有力防御。经过约两小时的激战，敌军大部被歼，残敌掉头逃窜。红军一鼓作气，乘胜追击十多里歼灭逃敌。在红军追歼逃敌时，当地群众也积极参战，纷纷搬来门板、案板和桌椅板凳，堵塞路口、街巷、桥头，断敌退路，捕捉逃敌。龙家寨地区群众至今仍传唱着当年的一首歌谣：“龙家寨，十万坪，老百姓个个是红军，满街放的绊马绳，白匪跑也跑不赢。”这首歌谣，生动地反映了当年军民并肩作战、英勇杀敌的壮烈情景。

11月17日上午，红军在龙家寨举行庆功大会。十万坪伏击战共歼敌1000余人，俘敌2000余人，缴获长短枪2200余支、轻机枪十挺和大量子弹、马匹等军用物资，史称“十万坪大捷”。

十万坪大捷，是红二、六军团会师后的第一个大胜仗，是红二、六军团广大指战员团结一致、密切配合、正确运用战略方针和战术原则的结果，是红二军团离开湘鄂西根据地和红六军团西征以来扭转困难局面的一个重要转折点，充分证明了两个军团统一行动向湘西发展的决策的正确性。十万坪大捷，不仅使红军在装备上得到较大的改善，更主要的是为继续发动湘西攻势，配合中央红军长征，创造了更有利的条件，为创建与发展湘鄂川黔根据地奠定了良好的基础。

几十年后，年逾古稀的萧克重返湘西，探寻昔日战场，亲笔题词“万坪大捷奠大业”来概括十万坪大捷的非凡意义。“早已森严壁垒，更加众志成城。”这是毛泽东描述井冈山黄洋界保卫战的千古诗句，也是十万坪大捷的真实写照。