一听到地方同志可以帮助解决这么多问题，曾、乐二人立即兴奋起来，很爽快地答应了此事。“老寻，你也累了，休息一下吧。攻罗源的事就让粟裕他们去干，明天我们给军委发一个电报汇报一下情况就行了。”乐少华摆出一副关心的样子。寻淮洲见状，亦感觉十分轻松高兴，应允着回去了。
当天，抗日先遣队先头部队在粟裕指挥下，迅速进至距罗源县城十里的白塔村。同时，粟又选派四名精干的侦察人员与当地游击队员一道化装成本地农民混入罗源城。侦察人员进城后，在罗源地下党帮助下，很快摸清了罗源城守敌的布防情况。随即他们便赶回驻地汇报。
罗源城曾称风山城，前面临海背后靠山，地形十分险要，且位于福州通往闽东的交通要道上。因此罗源城修建得城垣坚固，四个城门上均设有城楼，以利防守。东门外地势比较平坦；南门则面对大山，并有一条小河自西南向东顺城墙流过，但河水不深；西门又分大、小西门，门外地势开阔；稍远处为棋盘山；北门则建在高山右侧，城墙从梅峰山上穿过，形势最为险要。为了占据此要冲，国民党在城内驻有福建省保安二十一团等部千余人。布防情况为大小西门两个连另两个机枪排；南门两个排；东门一个排；北门及附近的梅峰山上则驻有海军陆战队、县警队和一个机枪排。
在得知敌人布防情况后，粟裕召开与当地红军负责人一起的联席作战会议，讨论攻城计划。粟裕分析道：“罗源守敌认为南门易守难攻，注意力少，布兵亦不多，我们则可以佯攻东、西门，调集敌人注意力，然后攻其不备，主力直突南门，肯定会有奇袭效果，大家看如何？”大家当即表示赞同。
粟裕当即部署兵力：派两连兵力佯攻东门，以两营兵力佯攻西门，南门则派出一主力团进攻。说： “你们的任务是14日晨进城接管，可别迟到哟！”
13日晚10时，攻城部队在寻淮洲、粟裕亲自指挥下，趁着茫茫夜色，按计划向罗源开进。14日凌晨琴点30分，东、西门佯攻同时打响，霎时间，罗源上空枪，炮齐鸣，敌人果然中计，加紧东、西门防备，南门的红军主力团则乘机一举攻入城內，守军顿时土崩瓦解，纷纷缴械。战斗不足两小时，全歼守敌，战斗宣告胜利。
先遣队在罗源筹集了三万多元军饷和大批军需品，将一批伤病员交给地方党组织安排，并留下三百多支步枪、两挺重机枪及一批弹药，于14日下午又向北继续挺进。
