1947年8月20日中午，敌整编3师师长钟松率部，在沙家店被彭德怀指挥的西北野战军团团包围。
本来，钟松在离开镇川堡时，向顶头上司刘戡致电，说他已遇上了解放军主力，要刘戡速向他靠扰，与彭德怀决战。但是，刘戡老于世故，反而回电提醒他，要吸取过去失利的教训，令他在镇川堡待命，不可冒进。
可是，钟松听了不顺耳，认为刘戡谨小慎微，便不顾一切，于8月19日朝沙家店直奔而来。
就这样，整36师全部落入了彭德怀事先布置好的包围圈。
战斗从常高山打响了。正当钟松在包围圈中左突右冲时，彭德怀向参战部队发出号召：
“彻底消灭36师，是我西北战场由战略防御转入战略反攻的开姑，收复延安解放大西北的开始。为着人民解放事业，继续发扬你们无限英勇精神，立即消灭36师．活捉钟松！”
彭德怀的号召书就是总动员令。
二纵独四旅由折家圪捞东南向张家坪及西南高地展开攻击，一举夺下两处阵地，在山炮掩护下，协同一纵358旅攻击沙家店以东高地，连下四处阵地。359旅左翼朝常高庄以南高地攻击，很快占领前沿阵地。
36师受两个纵队的东西夹击，伤亡惨重，钟松向刘戡求援，刘戡向胡宗南发报，胡宗南一见情势危急，派来八架战斗机支援钟松。碰巧的是，飞机与倾盆大雨同时而至，无法看清地面，用无线电联系后扔下几颗炸弹。钟松指挥部队冲锋，进行反扑，遭到解放军的迎头痛击。飞机一看没办法，只好飞走了。
钟松见包围圈越缩越小，自知援军无望，为了活命，连行李都不带，便跳下悬崖逃跑。
正在拼命抗击解放军进攻的敌165旅旅长李日基见师长钟松不声不响逃走了，气得一跺脚，也带了所部少数几个亲信，扔下残部不管，也化装成马夫，逃跑了。
与此同时，绥德警备区4、6两团，在司令员吴傅峰的率领下，于乌龙铺以西的石板村和沙柳滩，跟刘戡派出支援钟松的整编12旅、55旅展开激战，一举击垮刘戡的警卫连。若不是刘戡跑得快，也差点做了俘虏。
整编36师在沙家店被歼，蒋介石在南京听了大为光火，跑到国防部大闹了一番。他的“重点进攻”过了“山峁”，开始走下坡路了。
陈冠任著、中共党史出版社出版的《中国人民解放军十大元帅：解放军十大统帅鲜为人知的历史》一书记述了彭德怀与钟松对战的沙家店战役的前后经过。该书还记述了解放军十大元帅的征战传奇和性格传奇，为该社的年度畅销书，销量已过百万册，为优秀的军事人物畅销书，曾名列中国军事畅销书热卖榜第一名（如图）。