1939年6月中旬，李先念、陈少敏在湖北省京山县养马畈召开会议，研究鄂中抗日武装的整编与扩大等问题，并根据上级指示，成立以陈少敏为书记的鄂中区党委，李先念、陶铸、杨学诚、夏宗武等为委员。会议还决定，将豫南和鄂中党的武装统一整编为新四军豫鄂独立游击支队，李先念任司令员，陈少敏兼任政治委员（不久由陶铸代理），下辖3个团队和1个挺进队。其中，原信罗边游击大队和信阳挺进支队合编为游击支队第二团队。

1939年7月底，新四军豫鄂独立游击支队第二团队奉命挺进到河南省罗山县朱堂店一带驻防，准备补充给养后南下湖北抗日。8月上旬，第二团队发现了日军的运兵车队，立即投入战斗，给予敌人沉重打击。不久，日军派骑兵部队进行试探性进攻，又被二团队击退。二团队首长认为日军还会来朱堂店报复，于是立即召开各大队长、政工指导员会议，分析研究敌情，制定了作战方案：一大队和警卫队坚守朱堂店左翼阵地，正面抗击来敌；二大队坚守右翼阵地，同时派部队迂回到日寇后方，切断其退路；三大队以一个中队在左侧山岭阻击日军，以两个中队担任警戒，以防顽军从背后偷袭。

8月14日，日军出动400余人向朱堂店扑来。当敌人进入警戒线时，第二团队游击小组当即向敌人开枪射击。作战部队听到枪声，各自迅速进到指定作战位置。当日军在炮火的掩护下蜂拥般向二团队正面冲来时，一大队战士立即奋起还击，日军见势不妙，忙命令后撤，新四军乘胜追击，二大队按计划对敌人实施迂回包围，将日军团团包围在朱堂店北的枫树坡。

当地群众听说日军被新四军包围，纷纷赶到前线支援，让新四军指战员士气倍增。敌人多次组织突围，均被击退。天黑后，二团队首长抓住敌人害怕夜战的弱点，决定采取“网开一面”战术，即故意放开一条出路，诱敌人突围逃跑，然后在途中对逃敌实施打击。敌人果然中计，顺着“缺口”仓皇向包围圈外逃跑，途中遭到二团队伏击部队再次重创，当场毙敌80余人，俘敌6人，缴获轻重机枪各1挺、战马4匹、步枪20支、子弹50箱以及其他军用品数百件。

战斗结束后，二团队还派出一大队袭击了信(阳)罗(山)公路边的五里店日伪据点，击毙伪皇协军团长以下数十人，迫使伪军50余人反正。

朱堂店战斗开创了新四军豫鄂独立游击支队以劣势装备抗击装备精良的日军并克敌制胜的先例，极大地提高了新四军的军威。