1942年，侵华日军为建成大东亚兵站基地，决意实施C号作战计划(晋冀豫边区肃正作战计划)，把摧毁华北抗战指挥中枢的八路军总部和129师作为攻击重点，要“深入敌后抓捕敌首脑”，将朱德、彭德怀、刘伯承等首长皆列入“捕捉”名单内。为此，敌精锐的板垣军团的两个步兵联队，分别选拔100名士兵组成两个“深入杀入组”，身穿八路军军服，先期进入根据地，在我方毫无察觉的情况下，深入太行腹地与我军接近。而在这支部队后面，还有3万余兵力，从四面合围八路军总部驻地——山西省辽县(现左权县)麻田一带地区。设在太原的日空军基地，也调派多架轰炸机参与围攻八路军总部。
5月22日，彭德怀、左权发觉险情后，当即命令主力部队快速跳出敌人的重兵包围圈到外线作战。然而，就在八路军总部使用无线电指挥主力部队转移作战时，日军先进的电讯情报技术发现了这个密集向外发送电话电报讯号的中心，即刻以数十倍的重兵向麻田扑来，而此时八路军总部已经空虚，大多为非武装的机关干部。
5月25日凌晨，最危急的局面终于来到，从太原飞来的日军侦察机发现八路军总部撤退的线路，大批日军随即尾随而来。日军距离彭德怀、左权所在的八路军总部只有一个山头远，负责断后的我军开始与日军接火。当日下午开始，八路军总部开始从麻田向南转移。
保护八路军领导转移的重任全部压到了八路军总部直属警卫队上，左权是这支部队的指挥官。
“不要争了，你们先冲过去，我负责断后。”当天中午，一架日军侦察机出现在头顶，部队的撤离路线已经暴露，彭德怀、罗瑞卿、左权等领导在一块洼地召开紧急会议，因统一行动目标过大，指挥部决定分路突围。撤退时，总部警卫连要护送左权先走，被他一口拒绝了。他说：“北方局机关和党校那么多同志需要我，我留在后面指挥，和大家一起突围。
掩护撤退将军战死太行山
麻田当地流传着这样的说法：当年突围过程中，左权完全有机会摆脱日军围困。护卫彭总突围的总部直属部队连长唐万成曾率部返回十字岭接应左权，唐说彭总已经成功突围，北方局及党校的领导骨干也已脱离包围圈，左权断后掩护的任务已经完成了。但是左权拒绝了部下的劝说，并喝令唐立刻回头继续保护其他总部领导，左权认为此时离开是失职。
左权将军把最后一批散乱的同志集合到一起，并向十字岭方向撤退。他手拿心爱的左轮手枪，一下冲到山尖尖上大声喊道：“不要害怕，快冲啊，翻过山梁就安全啦！”日军轰炸机再次猛烈轰炸山头，一颗炮弹在左权身边爆炸了，飞溅的泥土劈头盖脸扬了他一身。但他没有躲避，甚至连腰都没有弯一下。他站在高地上一直大声喊着指挥突围，完全将生死置之度外了。短短几秒钟时间，第二颗炮弹又向他射来，他的喊声戛然而止，硝烟过后，他的身影也从山尖处消失了。
发现和处理左权遗体的是3名北方局党校的青年学生，弹片击中了左权的头部，将军的右手抚在腰间他最喜爱的左轮手枪上。学生们把左权的手枪取下，将遗体抬到了荆棘处，拿一床军被盖好，又在上面遮盖了一些树枝。
“名将以身殉国家，愿拼热血卫吾华。太行浩气传千古，留得清漳吐血花。”这是朱德总司令为悼念八路军副参谋长左权壮烈殉国而写的一首诗。
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