1月20日，新四军军部复电同意执行第二方案。
粟裕将一纵、三纵布成犄角之势，以第一纵队伸人敌后，伺机进退，亲率三纵留在宣（城）长（兴）路以北备战整训，盘马弯弓，待机而动；浙东的第二纵队则隔江活动，遥相呼应。
2月10日，正是农历新年前夕，大家都在忙碌着准备过春节。夜晚，刺骨的寒风卷着雨雪，劈头盖脸袭来，天空云层很厚，能见度很差。这样的时候敌人容易麻痹，粟裕抓住战机，擂响了向敌后行动的战鼓。一纵从郎（溪）广（德）地区出动，兵分3路，以迅雷不及掩耳之势粉碎了日伪和土顽多次出扰，全部进入莫干山区。第三纵队七支队担任侧翼掩护，进至广德以南柏垫以东地区。
顽军已于2月初得悉新四军一师主力南下并与十六旅会合的消息，认为新四军南下是企图进入莫干山建立根据地后，可能进入杭嘉湖与海北地区，准备尔后协同盟军登陆作战，以争夺国际信誉。当他们发现一师主力越过广（德）泗（安）路南下并东进时，顽第三战区以陶广为总司令的苏浙皖挺进军总部即令第二十八军以第六十二师主力“迅将该匪歼灭，毋使坐大”；并令“忠义救国军”、浙江保安二团、挺进第一纵队等部协力堵歼。顽军查知苏浙军区第一纵队已全部进入莫干山，广德以南仅有七支队，即集中第六十二师全部、“忠义救国军”1个团、浙保第二团共5个团，经孝丰及其西北向第七支队突然发起进攻，吹嘘以5比1的优势两天解决战斗。
一石激起千重浪。粟裕以一纵这块石子投向东面的莫干山，顽军果然积极动作起来，抢先动手对付新四军，使自己处于“政治上不利”地位，而新四军反击则师出有名。孝丰城是浙西山区与平原交界点之一，既是天日山北部门户，又是浙西与苏南、皖南来往的要冲，位置极为重要。欲控制天目山，必先控制孝丰。顽军主力由孝丰西北攻击苏浙军区第三纵队部队，也正按照粟裕设想的作战方向发展。
2月12日，天目山第一次反顽战役打响。第三纵队第七支队奋起自卫，当日在广德正南上堡里将顽“忠义救国军”一部击溃，随即以一部进至孝丰北之阳岱山、景和里一线。这是大战的前奏曲。13日，粟裕电令王必成率一纵主力日夜兼程西移孝丰以北，投入孝丰地区交战。15日命令第三纵队之第八、第九支队投入战斗。经过两天激战，16日晚苏浙军区第三纵队开始全线反击。顽军抵挡不住，又获悉苏浙军区第一纵队正回师西进参战，当即全线溃逃。
一纵队三支队六连16日夜间在向战场开进途中，发现有队伍向相反方向乱跑，便问是哪一部分的。对方答：“是六连的。”六连连长一听心里窝火：“还没有打仗连队就成了这个样子！”他大喊：“我是六连连长，六连的向这边走，一个跟一个，不准掉队！”那些乱跑的兵便一个个插到队伍里来了。走不多时，队伍中有人开始发牢骚骂娘了。连长心里更怀疑了，仔细一辨认，虽看不清脸，却看出那些兵军帽上没有防寒护耳，心里明白了。他悄悄地作了布置，然后一面鸣枪，一面高喊：“缴枪不杀！”吓得那些兵有的就地缴了枪，有的跑进路边树林里躲藏。天明后，三支队组织部队分片搜索，陆续搜出300多人，顽军第六十二师一八五团团长也在里面。
17日上午，第一纵队乘胜追击，于孝丰以北之塔山将顽第六十二师第一八四团残部击溃，午后1时占领孝丰城。残顽向孝丰城南报福坛逃窜。18日，第一纵队占领报福坛，并配合第三纵队于孝丰西会歼顽“忠义救国军”一部。残顽向天日山和宁国窜去。
粟裕率新四军一师主力南下第一次反顽自卫战胜利结束，共歼顽1700余人，缴获迫击炮3门，重机枪12挺，轻机枪30余挺，步枪600余支。第一次缴获了美制新式武器汤姆式枪、卡宾枪。此役双方作战兵力对比基本上是1比1。粟裕巧妙运筹，灵活用兵，同顽较量第一个回合便轻取孝丰，取得了对国民党正规军战而胜之的不少经验。粟裕同时又发现了部队不适应新情况的薄弱环节：报务员太少，通讯联络差，王（必成）旅不能按时赶到（王旅于敌溃退后2小时才赶至敌溃退路上），结果仅将敌人击溃而未能全歼。陶（勇）旅部队不善爬山，缺乏山地搜索经验，对钻人山林夺路而逃的敌人追赶不上，整个战役缴获不多，顽方未受严重打击。但新四军一师主力南下初战告捷，打出了威风，大长了志气。
这一次战役结束后，粟裕让释放的俘虏给国民党第三战区司令长官顾祝同带去一封亲笔信。这封信写道：
“卑职率师南下抗日，正缺武器弹药，承蒙你慷慨解囊，无私奉送俘虏1700名，迫击炮3门，重机枪12挺，轻机枪30挺，汤姆式机枪14挺及步枪700支，解我燃眉之急，真乃雪中送炭，我等万分感激。武器乃多多益善，你如愿再次相送，我仍来者不拒。谢谢！”
顾祝同收到这张开付给蒋记“运输大队”的收条，肯定是别有一番滋味在心头。
三、任凭几路来，我只打一路——天目山反顽第二次大捷。
第一次反顽作战结束前，尽管新四军还有追击能力，但粟裕规定部队占领孝丰后仅把追击深度进到报福坛、渔溪口一线。对此，作为战略区的指挥员，粟裕有着深远的考虑：一则有理有利有节，适可而止，在政治上主动；二则部队要抓紧时间深入农村工作，把根基深深扎在群众之中；三则从军事上考虑，天目山易守难攻，顽军有纵深配备，过于深入顽区对我不利，强攻凭险据守的顽军，必将付出较大的伤亡。粟裕估计顽军在初战中遭受的打击还不很大，必定不肯善罢甘休，第二次进攻将接踵而来，不如以逸待劳，待顽出击，在天目山外于运动中歼其有生力量，然后乘胜而进，使顽虽占地理之利却无据守之优势，这样就可以较小代价迅速占领天目山。
粟裕决定在顽军再次进攻之前不作主动出击。粟裕料敌如神，此时顽军确实在部署对南下新四军的再次进攻。
一天，粟裕来到刚从苏北平原南下的第三纵队。第三纵队尽管战前专门进行了山地战的各方面训练，但训练与实战还有一定的差距，作战中不如已在江南战斗几年的第一纵队缴获多，干部战士有些想法。粟裕耐心地做思想工作，亲自给第三纵队连以上干部讲山地战斗课。第三纵队的基层干部绝大部分来自苏北平原和水网稻田地区，过去从未爬过山，甚至在南下之前还未见过山。粟裕从最基本的爬山要领讲起：“你们上山要用脚尖，而下山时要侧身用脚跟，这样不但速度快，而且不会喘大气。”
粟裕接着重点给大家讲山地作战的规律、特点及注意事项，“山地战斗，往往看得见，却打不着，为什么？因为你站在山上，看得远。守山头我们只要派小部队，把大部队掌握在指挥员手中，用来包围迂回。打完仗一定要派部队搜索，敌人往往在溃逃时把重武器和弹药扔进灌木丛中。山地行军也和平原行军不一样，在平原行军前头放几个尖兵就行了，在山地尤其是大山之中行军，要特别注意左右两面搜索。敌人要打你的埋伏，必然隐蔽在两面山腰。”
粟裕侃侃而谈，结合第一次反顽作战实际，以战教战，不需讲稿，不照本宣科。他说：“山地战斗，山那么大那么高，又有竹林、树林掩盖，我们守山头要把部队放在半山腰，而且要派出战斗组到山下。枪声一响，战斗组边打边撤，此时连队指挥员就能做到心中有数，才有可能掌握敌情。”
他还对部队宿营警戒、哨兵和流动哨配备，以及如何根据不同的地形放军事哨和派出战斗小组等一一详细讲解。
会场鸦雀无声，大家对粟裕极有针对性的讲课听得入神，不知不觉太阳已经西沉，听课的干部们都觉得脑中充实多了。
2月24日，中共中央就新四军向南发展的战略方针，致电华中局，指出：在日军打通浙赣铁路以前，苏南、浙东、皖南的新四军部队应巩固现有地区，深入农村工作，整训和扩大部队，随时准备反击国民党顽固派可能的进攻，准备将来大举向南跃进。28日又致电华中局指出：“粟部占莫干山后，暂不宜深入突进，以巩固现地，诱顽来攻为宜”（《新四军·文献（4）》，解放军出版社，1995年2月，第1版，第587页。）。
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