1937年抗战全面爆发后，杨靖宇指挥东北抗联一路军，转战东南满地区，进行了上百次战斗，给予日伪沉重打击。1938年开春后，杨靖宇率部来到老岭山区的通化县境内，对通辑（通化至辑安）铁路老岭隧道进行大规模破袭战。

老岭隧道工程位于老岭山脉老岭站与黄柏站之间，是通化同辑安的分水岭，全长近4000多米。为了破坏日军运输，杨靖宇决定奇袭老岭隧道。3月13日，杨靖宇带领东北抗日联军第一路军直属部队500多人，兵分三路，从辑安东岔沟里出发，向老岭隧道工地开进。下午3时，第一路部队到达十一道沟，部队隐蔽在密林中休整；另两路分别到达十一道沟发电所和十二道沟供应仓库的岭上进行隐蔽。为了进一步掌握敌情，杨靖宇在距伐木场不远的山头上观察敌情。

下午4点，杨靖宇率部队把伐木场包围起来。手枪队首先扑进伐木场，俘虏了日军、伪警察、伪工头。伐木场的劳工们听说杨靖宇率抗联要攻打、破坏老岭铁路隧道工程，纷纷表示愿意帮助抗联部队进入工区。杨靖宇表示同意，命手枪队员混在收工的人群中，和工友们一起前往敌人哨卡岗哨，以迅雷不及掩耳之势拿下敌人岗哨，并乘势冲进了拉有电网的老岭隧道工事柜（即办事机构）院里。几个敌人以为是工人“闹事”，出来准备追打工人，便被抗联战士砍倒了。

在杨靖宇的指挥下，抗联部队一举冲破敌人的三道铁丝网和电网，攻占了防守严密的东亚土木株式会社大柜。日军守备队人员和隧道工地监工退入屋里企图反抗，被抗联战士当场击毙。与此同时，第二、第三路抗联战士分别包围和攻占了十一道沟发电所机器房和工地后山宿舍，捣毁了敌人设在工地四周的铁丝网，并攻占了在工地现场后山的宿舍、十一道沟发电所和十二道沟供应仓库。战斗结束后，杨靖宇下令将隧道彻底破坏。14日，杨靖宇领导战士们与前来“讨伐”的日军和伪警察进行激战，突破了敌人的包围后安全转移。

奇袭老岭隧道一战，抗联击毙、俘虏了日军守备队及伪满铁路警备员12人，烧毁工程事务所等建筑物12栋、汽车3辆及储存的大批建筑材料，破坏了施工现场所有机器设备和电气设施，缴获一批面粉、衣物等，解放劳工1700人，致使日伪当局损失惨重，尤其给敌人运输造成沉重打击，敌人称这次战役是“东边道肃正史上最巨大的一章”。自奇袭老岭隧道之后，杨靖宇所部在铁路及沿线地区，多次采取夜袭、伏击、抄袭等战法，每个月均有或大或小的破袭战，使铁路线彻底瘫痪。