武漢會戰中，宋希濂率領第71軍在富金山阻擊日軍。富金山為一扇形陣地，在公路南翼，居高臨下，可以控制公路，作戰地形對守軍非常有利。 宋希濂當即決定，将陳瑞河第36師設在左翼，鐘彬第88師在右翼，另調鐘松第61師開到固始，占領陣地，竭力阻擊日軍西進。
日軍向富金山發動進攻的主要方向是第36師陣地。36 師沿山腰布防，軍指揮所設于山頂。日軍沿山脈的棱線向上仰攻，先用飛機輪番轟炸，再用大炮密集轟擊，彈落如雨，硝煙彌漫。
中國守軍借助優良地勢，呈梯形配備兵力，有效阻擊了日軍的攻擊，使之每前進一步，都要付出重大代價。宋希濂在山上經常親臨前線督戰，在與日軍激戰的十晝夜中，宋希濂與第36師士兵同生死，共患難，守軍士氣高昂，精神振奮。激戰十晝夜，日軍始終未能攻達守軍在山腰的主陣地。日本報紙不得不承認：“ 此役由于受到敵主力部隊宋希濠軍的頑強抵抗，傷亡甚大，戰況毫無進展。”
宋希濂唯一感到遺憾的是：守軍在山頂，對日軍的活動、炮兵陣地、運輸車隊看得-清二楚，隻可惜沒有自己的炮兵和航空兵的支援，如果有炮兵，則立即可以給日軍以毀滅性打擊。
日軍因為久攻不下，派第10師團33旅團濑谷啟少将率部進行支援，該部利用夜晚進行側肯迂回包圍，企圖神不知鬼不覺地一舉 擊破中國守軍指揮重心武廟，切斷71軍與後方商城聯絡線。可是，這一企圖被派赴日軍側翼偵察的第88師搜尋部隊第營營長梁筠探悉，當即報告師長鐘彬。鐘彬迅速抽調部隊前往武廟拗口塘伏擊。
日軍自以為行動機密，大别山區山地、丘陵可以掩護其行動，沒想到中國偵察部隊不僅獲得了準确的情報，而且指揮官又反應迅速，搶先一步，在重要隘路布下了天羅地網。反使日軍指手不及，被打的鬼哭狼嚎，傷亡500人以上，狼狽撤退。
第36師是宋希濂一手訓練培養出來的一支能征善戰， 能打硬仗的部隊。曾在上海、南京、徐州等戰役中與日軍多次交手惡戰，戰鬥經驗豐富，作風頑強。但經過這次戰鬥，第36師也遭受很大傷亡。全師經過十天苦戰，尚有人員僅夠縮編一個團。
日軍第13師團也傷亡過半，包括大隊長級的傷亡也很多。日軍先後五次補充兵員，始終未取得任何進展。日軍戰後将4000餘具屍體，運到葉集焚化，臭聞10餘裡。另據記載，日軍此次攻打富金山，原為漢奸策劃，日軍遭受如此奇重損失，惱着成怒，歸咎漢奸，把怒氣發洩到了漢奸頭上，在開順街屠殺漢奸百餘人，為虎作伥者的下場，可見斑。
軍委會通令全國對宋部進行嘉獎，對宋希濂個人則頒發華胄榮骨獎章和獎狀。