在日本参谋本部调动兵力，准备全面围攻日本红军的根据地的时候，在朝来的的红一师团继续往进攻，部队由西向南穿过竹天城，进兵新井，新井位于朝来和上川町之间，由一条铁路链接。将该地区的矿产运出到沿海地带，红一师团的首要任务便是打通上朝线，将矿产掌握在自己的手里。
在红一师团制作的新井作战方案中驻守在新井地区的日军是第100师团第101联队，该师团属于第10师团预备队组建，师团共人，共3个联队，其中第101联队约6000人，除了101联队该地区在红一师团在丹波建立根据地之后，临时加强了一个配备装备75mm火炮3门、重机枪24挺的装甲列车，并且在铁路沿线大兴土木，铁路沿线筑有混凝土碉堡群、铁丝网、雷区日军的主要目的在于限制红军的运动战，压缩红军的活动空间，为后续主力围剿作出准备。
除了新井的铁路中队可以依托铁路机动，使用装甲列车快速支援外，日本反动派在新井镇外围设了三层防御圈（外围警戒哨、中层机枪阵地、核心碉堡群）
我红一师团的主要进攻目标打破铁路线打开进入西部广大地区的通道，夺取新井，切断朝来和上川町的铁路运输线，控制矿区，获取战略资源，
第二个目标在于诱歼第101联队的有生力量，削弱日本反动派的军事力量为后续的根据地连成一片打下基础由于日本反动派的武器，装备，人员远远的超过了日本红军的总人数，所以在红一师团行动之前周亦云作了三点指示。1红一师团总体战略以诱敌出洞，伏击为主，红一师团以一个联队伪装成游击队，袭击铁路维修站，工兵炸毁新井以北3公里处的桥梁制造主力在北的假象给敌人迷惑以便诱敌深入。
待日军出击追击时，担任诱敌的部队且战且退至预设伏击区，将敌歼灭，在以一强有力的一部围点打援
昼夜实施骚扰射击，主力埋伏于大泽乡公路两侧，专打增援之敌，在日军装甲列车出动时破坏铁轨，以迟滞日军增援部队为主，避免硬打硬拼。
该方案以运动战为主是红一师团单独以遵循周亦云引蛇出洞、避免攻坚的指导思想，充分利用日军机械呆板的战术弱点，将地形与民众支持转化为战略优势。
后续影响：此战标志着日本工农红军开始有独立作战的能力，在后面日本红军以运动战开创了运动破垒战法，次次痛击日军，在吃了很多的亏之后，日本反动派总结了《反游击战手册》中重点防范的，“赤匪三板斧：1.诱敌出洞 2.围点打援 3.釜底抽薪。”
红一师团在收到总司令部的来电之后，立即开始行动起来完善方案，然后日本中央革命委员会批准，很快周亦云的回电便到了。
红一联队三营伪装成游击队，突袭新井以北的竹内桥维修站，炸毁铁轨200米，并故意遗留\"赤卫军\"袖标。
1931年1月31日晨日军第101联队第2大队出动追击，装甲列车沿铁路北上支援。小林正二命令部队溃逃，沿途丢弃破损枪支、干粮袋，诱敌深入至黑薙谷。
下午15:20分当日军先头中队进入峡谷，两侧悬崖上的机枪突然开火。工兵引爆预设的炸药，落石堵塞退路，此战歼灭日军278人，缴获轻机枪3挺，残敌沿着铁路向着新井逃窜。
在得知第2大队1200人被红一师团伏击之后，101联队长佐藤健一坚定的认为红军主力在北，急调装甲列车及3个大队增援，新井防御出现了空虚。
红1师团对新井实施疲劳战术，在日军增援部队出击之后，红一师团主力以猛烈的炮轰击战壕和碉堡
在矿工里面的地下党员开始在镇子里面散布红军已占领铁路的话语，矿工向导带领红一师团一个中队，从废弃的三井矿坑隧道潜入镇南，突然出现在日军指挥部后方，留守的一个大队的指挥部被红一师团斩首，然而日军101联队不亏是老兵在下级军官的指挥下部队恢复了秩序
在另外一边红一师团集中的全部6门山炮轰击在外围的碉堡群，红一师团组建突击队以烟幕弹掩护突破铁丝网，战到下午16点日军残部约400余人被压缩到了火车站货仓，负隅顽抗。
在听闻新井的求援之后，101师团迅速派出了援军，日军从上川町派出了102联队增援，然而他们在大泽乡遭受到了红23联队的伏击，红2联队采用爆将公路桥炸开了一个口子，日军的一个卡车躲避不及坠入了山崖，有效迟滞了日军的增援部队。
红一师团控制了新井镇及上朝线铁路20公里路段，部队缴获，步枪412支、机枪11挺、弹药40吨在党员带领下矿工600余人，其中200人当场参军，红一师团拔掉了挡在西进路上的一根刺，为西进打开了道路。
日军第101联队减员过半（阵亡1327人，伤2419人，其中一辆装甲列车被彻底摧毁，日本钢铁业原料运输下降，大阪炮兵工厂被迫减产
东京《朝日新闻》头版惊呼：“赤匪已威胁帝国工业命脉”
当102联队赶到的时候，见到了将手挂起来的佐藤健一，新井的机床已经被完全炸毁，日本反动派想要回复至少要1个月，红一师团在越过朝上线之后，部队沿着笠杉山向着波贺城方向前进。