1943年春，日伪军对新四军苏北抗日根据地展开空前残酷的大“扫荡”，并进行全面的“清乡”“蚕食”“伪化”。日伪军分多路扑向新四军淮海军区，并沿公路及六塘河、沭河沿岸地区构筑碉堡、安设据点，企图对淮海抗日根据地进行分割压缩，继而消灭新四军和中共地方抗日武装。

面对日伪军的疯狂进犯，新四军淮海军区领导抗日根据地军民开展了反“扫荡”和反“清剿”斗争。他们利用机动灵活的战术积极展开对敌作战，以一部兵力带领地方武装和民兵袭扰敌人，而后集中主力连续反击，先后拔除了敌人深入根据地的据点数十处，挫败了敌人妄图控制苏北的阴谋。

1942年年底，日伪军在塘沟镇设立了据点，妄图以此分割淮海军分区主力，切断淮海、盐阜两抗日根据地的联系。该据点驻有两支伪军，分驻于镇内南、北两个圩子。1943年5月，为粉碎日伪分割根据地的企图，新四军淮海军分区决心拔除塘沟镇的日伪军据点。

经研究，新四军淮海军分区以军分区特务营一部与第一支队第三团担任主攻任务，以部分力量在淮涟地区和沭阳以北地区对敌展开袭击，以牵制敌人兵力，担任打援任务。

5月10日，淮海军分区参战各部及地方武装秘密集结于塘沟以北地区。经过5天的精心准备，第一支队于5月16日夜包围塘沟镇，担任主攻任务的一支队三团和军分区特务营向日伪军发动攻击。当日，独立第三团攻入塘沟镇内，将守敌全部压缩至镇内南北两圩子据点内。18日，新四军巧妙利用挖坑道的迫近战术接近南圩子据点的鹿寨，并筑起一座高5米左右的土堡垒，居高临下，对敌人射击，同时开展政治攻势，向敌人喊话。当天18时，据守南圩子的伪军200余人向新四军投诚。淮海军分区部队随后向北圩子据点进攻，于20日下午以平射炮两门进行轰击，夜间又发动进攻，予敌大量杀伤。

塘沟战斗打响后，钱集等附近据点的日伪军纷纷赶来救援，均被新四军打援部队击溃。18日上午，沭阳、淮阴之敌拼凑进至塘沟以南5公里之赵庄、张庄，其中一部绕过担任阻援任务的第一支队一团防地侧翼，直扑塘沟。配置在阻援二线的第二支队六团一连、二连及重机枪排当即向其发起阻击。他们依托阻击阵地顽强抗击，打退日伪军的3次冲锋，并向敌人侧后发动袭击。与此同时，另一股敌人偷偷从一连、二连翼侧绕过，进至距塘沟仅4公里处。千钧一发之际，担任围攻据点任务的特务营一连及三团一连、三连立即回头向该敌实施反击，很快迫使这股敌人退回张庄。

当日下午，新四军向张庄发起两次进攻，因敌人施放毒气未能奏效。为歼灭该股援敌，新四军集中了主力，以第一支队一团运动至敌西南，三团在北，第二支队六团在敌东南及西北，对张庄之敌形成包围之势。战至黄昏，张庄内的敌人害怕遭到新四军的夜袭，再次施放毒气，向陈圩子方向突围逃窜。21日黄昏，塘沟守敌见救援无望，也乘夜暗向沭阳县城方向突围逃窜，淮海军分区部队立即占领了北圩子据点，当逃敌逃至金庄附近时，被埋伏在这里的新四军部队包围，大部被歼，其余溃散。

塘沟战斗，新四军共毙伤敌人150余人，俘虏12人，接受伪军投诚200余人，缴获步枪200余支及一批军用物资。新四军淮海军分区攻克塘沟镇后，又相继攻克了徐屋基、杨马庄、范场、孟兴庄、小吴庄、瓦房庄、马厂、秦西圩等据点，打开了沭阳东南地区的斗争局面，使沭阳抗日根据地连成一片。