民国30年(1941)1月，蒋介石为首的国民党发动了震惊中外的“皖南事变”。29年10月19日，蒋介石指使国民党政府军事委员会正副参谋长何应钦、白崇禧发出“皓电”，污蔑八路军、新四军破坏团结、破坏抗日，强令淮河以南的八路军、新四军一个月内开赴黄河以北。11月9日，八路军总司令朱德、副总司令彭德怀，新四军军长叶挺、副军长项英联名发出“佳电”，严词驳斥国民党对新四军的污蔑，拒绝限期开到黄河以北的命令。但为了顾全大局，团结抗日，愿将皖南新四军开赴长江以北。此时，何应钦、白崇禧密电安徽省政府主席李品仙，沿江北布置兵力，对新四军北上进行堵截，调第三十二集团军总司令上官云相指挥8万余兵力对新四军进行包围。12月29日，上官云相在宁国制订“进剿”计划，要求部队秘密推进，于12月31日前形成包围夹攻之势，要在长江以南歼灭新四军。
鉴于此，中共中央强调形势的严重性，明确指出蒋介石“进剿”新四军的计划是决定了的，多次指示皖南新四军必须在12月底以前全部北移。但新四军领导人项英对中央指示犹豫不决，一拖再拖，后在中央“迅速渡江”，“绝对不能再迟延”的命令和严厉批评之后，才召开军事会议，决定往南经茂林、三溪、宁国到溧阳，待机北渡。
民国30年1月4日，新四军军部及所属皖南部队9000余人编为3个纵队，分3路行进。一纵队由老一团、新一团组成为左路，由傅秋涛率领出球岭；二纵队由老三团、新三团、教导总队、军直属队组成为中路，由叶挺、项英、袁国平率领出丕岭；三纵队由五团、特务团组成为右路，由张正坤率领出高岭。进军途中，二纵队老三团侦察连在丕岭，三纵队特务团搜索连在大麻岭与国民党军发生战斗。这样，震惊中外的“皖南事变”全面爆发。当日上午，军部在潘家祠堂召开纵队长会议。会上叶挺建议从西南翻越丕岭去旌德，再越樵山去太平，先上黄山，再待机北渡。但项英坚持按原定路线行动，以五团为后卫，7日中午前三路军会攻星潭。
元月7日，新四军各路纵队强行推进，并先后攻下各自的山岭。二纵队在追杀顽敌前进途中，遇到正向星潭逃窜的国民党四十师一一九团加强连的顽抗。当新四军追杀到山口时，又遇到踞守在山口两侧高山上的国民党军交叉火力封锁，虽经多次冲杀，但终为火力所阻。此时一纵队因通讯中断情况不明，三纵队激战至距星潭10华里处又遭阻。国民党军8万余人迅速向新四军合围，形势十分严峻。
面对这样的形势，7日下午3时许，军部在丕岭山麓百户坑召开紧急会议，研讨突围对策。由于当时处在四围交战状态，全军突围方向举棋不定，讨论长达7小时，以致失去突围良机。是日午夜，军部决定向东出击重返茂林北上，中路二纵队由星潭前线撤返至星潭仓，原为预备队的后五团改为前锋抢占高岭。但中路军前进时误走濂岭，待折回时，国民党七十九师已占高岭阻击。当新四军行至高坦时，又遭到由茂林东进的国民党一四四师阻击。此时国民党五十二师、四十师、一○八师、七十九师正由东南面合围而来，新四军二、三纵队处于四周高山，腹背受敌的困境，虽顽强奋战，终因力量悬殊不能突围。元月9日，叶挺亲临前线指挥作战，打退国民党军一四四师的进攻，并率三团、教导总队和直属队转移到石井坑。
元月10日，敌我双方有局部战斗。11、12日，新四军坚守阵地，击退国民党军多次进攻。13日，国民党军发起总攻，新四军伤亡惨重。面对严重的局面，新四军决定分两路再次突围，二纵队分两路向茂林、凤村方向突围，特务团及军直属队一部分向大康方向突围。这3支部队，历尽艰险，终于突出重围，于元月19日至2月26日先后经铜陵、繁昌胜利北渡。
叶挺率领的教导队及部分军直属机关工作人员突围至大坑王家的西坑(今黄村乡王府村)，遇国民党军阻击，突围受挫，叶挺军长为新四军战土生命计，凛然前往与国民党军谈判，不料被敌扣押，送往上饶集中营。政治部主任袁国平在突围中牺牲。副军长项英、副参谋长周子昆突围后隐蔽于蜜峰洞，被叛徒副官刘厚总杀害。
在这次事变中，新四军9000余人，除2000余人突围外，大部分壮烈牺牲和被俘。