十里铺地处桃花镇与黄安城之间，是一片狭长的山谷地带，两侧高山陡峭，中间只有一条土路通行，是打伏击的绝佳地点。
齐继勋率领部队抵达后，立即展开部署：红34团埋伏在山谷东侧山坡，红35团埋伏在西侧山坡，地方赤卫队则在山谷入口处伪装成农民，负责引诱敌军进入伏击圈。
齐继勋站在山坡上，看着战士们隐蔽在草丛、树林中，眼神坚定：“今天就让这些反动派尝尝我们的厉害，保证让他们有来无回！”
下午2时许，敌军增援部队进入了十里铺山谷。领头的军官骑着马，神色傲慢，根本没察觉到周围的异常。当敌军全部进入伏击圈后，齐继勋一声令下：“打！”两侧山坡上的红军战士顿时开火，枪声、手榴弹爆炸声、喊杀声震天动地。敌军毫无防备，瞬间陷入混乱，士兵们四处逃窜，却被陡峭的山坡挡住去路。
齐继勋亲自率领红34团冲下山坡，与敌军展开近战。红军战士们个个勇猛无比，有的端着步枪扫射，有的挥舞着大刀砍杀，有的则用手榴弹炸向敌军密集的人群。敌军副师长试图组织抵抗，却被一名红军战士一枪击中坐骑，摔在地上被活捉。失去指挥的敌军更是溃不成军，纷纷缴械投降。激战仅持续了一个多小时，增援的两个团敌军就被全部歼灭，无一漏网。
傍晚时分，桃花镇的枪声彻底平息。徐象谦率领主攻部队清理战场，共毙伤俘敌800余人，缴获步枪600余支、机枪10余挺，以及大量弹药、粮食和军用物资。而十里铺伏击战，齐继勋部共歼灭敌军1200余人，缴获步枪800余支、迫击炮4门，彻底粉碎了敌军的增援企图。
消息传到黄安城，赵冠英吓得魂飞魄散，当即下令紧闭城门，加固防御，再也不敢轻易出兵。南线其他据点的G民党军，得知桃花镇失守、增援部队被全歼的消息后，也纷纷收缩兵力，转入守势。
至此，红四军通过桃花镇攻坚战和十里铺伏击战，彻底打破了南线敌军的威胁，鄂豫皖苏区的南线战局全面稳定。
曾中生在总结此战的电报中写道：“桃花镇、十里铺两战告捷，南线之敌已不敢妄动，第二次反‘围剿’胜利在望！”
而徐象谦、齐继勋的名字，也成为了红军战士口中的“战神”，被苏区百姓广为传颂。
到1931年6月，G民党对鄂豫皖苏区发动的第二次“围剿”，在红四军的一系列辉煌胜利中，已然走到了尽头。
蒋介石在南京总统府内得知前线接连失利的消息，气得将桌上的茶杯狠狠摔在地上，对着部下怒吼：“一群饭桶！十几万大军，竟然拿不下小小的鄂豫皖苏区！”
回顾这场历时数月的第二次“围剿”，蒋介石可谓是下足了血本。他调集了G民党军11个师、近13万人的兵力，配备了大量的火炮、机枪等重型武器，制定了“稳扎稳打、步步为营、分进合击”的战术，企图将红四军围歼于大别山区。为了确保“围剿”成功，蒋介石还专门任命何应钦为“鄂豫皖三省剿匪总司令”，统一指挥各路部队。在蒋介石看来，装备精良、人数众多的G民党军，对付只有几万人、装备简陋的红军，必然是胜券在握。然而，他万万没有想到，这场精心策划的“围剿”，最终会以彻底失败告终。
红四军能够打破第二次“围剿”，绝非偶然。在曾中生、徐象谦等指挥员的正确领导下，红军始终坚持“诱敌深入、集中兵力、各个击破”的作战方针，充分发挥游击战和运动战的优势，避实击虚，灵活机动地打击敌人。从鄂豫边的“不战不和”僵局，到浒湾一战稳定北线，再到许继慎挥师皖西震慑敌军，最后到桃花镇、十里铺大捷平定南线，红四军一步步瓦解了G民党军的合围企图，逐个击破了敌军的进攻部署。
在这场反“围剿”斗争中，红军战士们展现出了无比坚定的革命意志和英勇无畏的战斗精神。他们穿着草鞋、吃着粗粮，在崇山峻岭中长途奔袭，面对装备精良的敌军，毫无惧色。浒湾战场上，战士们冒着炮火冲锋陷阵，用血肉之躯撕开敌军的防御工事；独山战斗中，红军战士夜袭敌营，与敌军展开殊死搏斗；十里铺伏击战中，战士们隐蔽待机，给敌军致命一击。每一场战斗，都有红军战士倒下，但更多的战士义无反顾地冲上去，用生命和鲜血扞卫着苏区的土地和百姓。
随着南线战局的稳定，鄂豫皖苏区的第二次反“围剿”彻底宣告胜利。
此次反“围剿”，红四军共歼灭G民党军近5万人，缴获步枪3万余支、机枪500余挺、迫击炮100余门，以及大量的弹药、粮食、布匹等军用物资。
原本分散的鄂豫边、皖西、豫东南苏区，在反“围剿”胜利后连成一片，苏区面积扩大到近3万平方公里，人口达到250余万。
更令人振奋的是，红四军的兵力得到了空前发展。反“围剿”期间，大量翻身农民、工人纷纷报名参加红军，不少被俘的G民党士兵在接受革命教育后，也加入了红军队伍。
到1931年6月底，红四军的兵力从战前的不足8000人，迅速发展到1.5万余人。部队的装备也得到了极大改善，除了缴获的大量武器弹药，红军还建立了自己的兵工厂，能够制造步枪、手榴弹等武器，为后续的斗争奠定了坚实的物质基础。
红四军的壮大和苏区的发展，让蒋介石的“围剿”梦想彻底破碎，也让全国革命形势为之振奋。
消息传到瑞金，中央苏区专门发来贺电，称赞鄂豫皖苏区是“全国苏区的模范”，红四军是“革命的铁军”。