1941年秋，日军华北司令部集中兵力,对晋升察冀抗日根据地进行规模空前的“大扫荡”。9月25日,驻扎在狼牙山周围的界安、龙门庄、北楼山、营头的敌人约3500多人，在飞机大炮的掩护下，分九路向狼牙山发起进攻。当天，驻扎在狼牙山的八路军，在连续打退敌人10几次进攻以后，决定留下宋学义所在的七连六排二班，掩护主力和群众转移。他同班长马保玉、副班长葛振林，战士胡福才、胡德林坚守在东山口。他们凭借险要的地势，同敌人展开斗智斗勇的决战。当夜，宋学义和四名战友进入阵地，把手榴弹捆成捆，以弹代雷，埋于山腰各处，然后分五路隐蔽起来，放冷枪把3000多敌人紧紧牵住。天亮后，日军发现山顶架设有电台天线，到处有枪声，以为八路军主力被包围，便向狼牙山发起进攻。结果踏响半山腰里的地雷，大批日伪军被炸死、炸伤。日军恼羞成怒,用大炮向狼牙山猛烈轰击。宋学义等5名战士在敌人打炮时隐蔽起来炮火一过，他们又用枪弹、手榴弹袭击敌人。这样边打边往山顶退，把日军死死牵制在狼牙山上。当宋学义及其战友撤到三面悬崖绝壁的狼牙山顶峰——棋盘陀时,敌人一次又一次向上冲锋,五壮士先用枪弹、手榴弹，后用石头接连打退敌人10余次进攻，胜利地完成了牵制敌人的光荣任务。共产党员马保玉在火线介绍宋学义等加入中国共产党。最后,在弹尽粮绝的情况下,宋学义等5名战士掷出最后一颗手榴弹,砸毁枪支,纵身跳崖后，班长马保玉和胡福才、胡德林壮烈牺牲，宋学义和葛振林被半山腰的树丛挂住，学义腰部受重伤，他们第二天被接回部队，送往野战部队医院进行治疗。晋察冀军区召开庆功会，分区司令员杨成武代表军区司令员聂荣臻把军区颁发的“坚决顽强”的五星奖章分别挂在葛振林、宋学义的胸前。