關家堖戰鬥是八路軍百團大戰第三階段中的一次大規模戰鬥，發生在1940年10月30日到31日，不過，八路軍並沒有攻下關家堖，而是被迫退出了戰鬥。在此次戰鬥中，一萬多人的129師沒有拿下岡崎大隊500多名日軍據守的關家堖實在令人遺憾，甚至傷亡慘重，整個129師至少損失了2000名將士。

這一結果當然與《亮劍》中李雲龍獨立團用3600顆手榴彈就解決了李家坡上的岡崎大隊大不相同，也不像《百團大戰》中八路軍新七團用無數炸藥包把岡崎大隊連同關家堖主峰夷為平地那麼簡單，事實就是事實，129師沒有能夠攻上關家堖主峰上的岡崎大隊陣地，就連開國元帥彭德懷也在晚年承認，關家堖戰鬥是他軍旅生涯中的四大敗仗之一。

從1940年8月20日起，八路軍發起了以破壞日軍交通線和摧毀深入抗日根據地腹地的日軍據點為主要目的的百團大戰，到10月上旬第二階段戰役結束時，日軍遭到了重大損失，日本華北方面軍司令官多田駿於是決定從10月6日起對八路軍和抗日根據地實施大規模的報復性掃蕩。

按照中央軍委繼續擴大戰果的指示，彭德懷從1940年10月上旬開始發動了百團大戰第三階段的戰事。不過，日軍也沒有閒著，他們在掃蕩的同時，積極尋找八路軍總部和八路軍主力所在地，妄圖摧毀八路軍總部和圍殲八路軍主力。當時的八路軍總部正好因為日軍的掃蕩而在武鄉縣境內不斷轉移，而日軍的岡崎大隊也恰好誤打誤撞地進入了武鄉縣。

當然了，500多人的岡崎大隊並不知道八路軍總部就在武鄉，他們在擊潰誤以為要襲擊總部的八路軍722團、決死25團和38團後，也並不知道自己闖入的是八路軍設在黃崖洞的兵工廠，他們只知道追擊八路軍可以找到八路軍總部。

在得知黃崖洞兵工廠唯一的入口翁圪廊被日軍攻破後，彭德懷急令恰好在武鄉縣蟠龍鎮休整的129師火速增援和保護兵工廠，首先趕到黃崖洞附近的是陳賡的386旅772團和16團。在看到八路軍增援部隊陸續趕來後，岡崎大隊在對黃崖洞兵工廠進行了一番破壞後於28日退到了關家堖，準備奪道撤退。

但先後趕到關家堖附近的彭德懷、劉伯承、鄧小平和所有八路軍將士當然不會讓這股膽大妄為的日軍輕易溜走。彭德懷親自坐鎮指揮，決定以386旅772團和16團、385旅769團、新10旅28團和29團、決死25團和38團以及八路軍總部特務團共8個團的兵力，圍攻關家堖的岡崎大隊。

10月4日凌晨4點，彭德懷下達了總攻關家堖主峰的命令，但即使有炮兵連助陣，八路軍多次進攻都慘遭失敗而且損失慘重。原來，關家堖地勢險要、地形複雜，其北面是懸崖峭壁、東西兩側是陡坡，只有南面稍緩的斜坡勉強適合於八路軍進攻，可以說，關家堖主峰是名副其實的易守難攻之地。

事實上，左權在得知岡崎大隊佔領了關家堖主峰後已經意識到這將是一場殘酷的戰鬥，要順利拿下關家堖非常困難，於是，左權在總攻開始前的29日晚上安排特務團在團長歐陽富的率領下摸上關家堖對岡崎大隊發動夜襲，然而日軍居然把關家堖上的窯洞全都打通了，並構築了機槍陣地以及戰壕和工事，結果特務團的夜襲失敗。

沒辦法，只有強攻了！不過，日軍司令官多田駿在獲知岡崎大隊的情況後興奮不已，遂命令岡崎大隊死守關家堖，並立即派飛機支援這支日軍。同時，多田駿命令武鄉、遼縣、黎城等地的日軍馬上趕往關家堖合圍八路軍總部和129師。情況萬分危急！

但八路軍對關家堖的進攻依然沒有成效，而且傷亡太大。陳賡率先要求把敵人放下關家堖另行尋機殲滅，然而彭德懷堅決不同意。劉伯承隨後致電彭德懷錶示不贊成再這樣打下去，但彭德懷生氣地說，“拿不下關家堖，就撤銷第一二九師的番號，殺頭不論大小！”劉伯承和陳賡不得不繼續組織八路軍進攻關家堖。

不過，劉伯承在769團指揮所觀察關家堖地形時，發現了關家堖崖頂和壕坎之間的斜坡是黃土坎，於是命令769團用土工作業的方法從壕坎挖一條直通關家堖主峰的暗道。但是，時間已經來不及了，八路軍雖然在31日繼續進攻，但周圍的日軍援軍已經陸續逼近，負責打援的385旅和新10旅已經同增援的日軍展開了激戰，新10旅旅長範子俠還負了傷。

增援日軍越來越近，攻擊關家堖的八路軍很有可能被日軍合圍，而這也是多田駿所期待的結果。沒辦法，彭德懷不得不遺憾地命令八路軍各部立即停止攻擊並迅速撤退。這樣一來，八路軍沒有攻下只有500來名日軍把守的關家堖，而日軍也沒有實現在關家堖圍殲129師和八路軍總部的目的。