1940年初，115师又向北发展，与敌人展开了争夺费西重镇白彦的激烈战斗。
白彦，地处抱犊崮与天宝山区的中间，又是费县与滕县之间的交通枢纽。盘踞白彦的大地主孙鹤龄，是当地一霸。115师到鲁南后，罗荣桓曾派人去孙鹤龄那里联络，想争取他一道抗日，但孙顽固透顶，与日伪勾结，强迫周围几十个村庄组织反动民团，断我交通，破坏我抗日根据地的民主建设，白彦成为我军向北面的天宝山区发展以及与沂蒙山区打通联系的巨大障碍。
1940年春节前夕，115师师部驻地大炉的抗日军民，正在欢欢喜喜地迎接这个传统佳节的时候，罗荣桓和陈光却正在紧张地进行着夺取白彦的战斗部署。686团团长张仁初来到师部领受战斗任务。罗荣桓叮嘱道：“拔掉白彦这个钉子是要费周折的，敌人绝不会轻易放弃这个咽喉之地，你们思想上要准备与敌人作反复争夺。”他还向张仁初交代：攻下白彦后，要立即彻底平毁敌人留下的一切防御设施，加紧现场练兵，迅速把群众发动起来。他特别强调，群众能不能发动起来，关系着我们能不能夺取和巩固白彦。
为了增强张仁初的必胜信心，罗荣桓告诉张仁初：“师部已经命令在郯城、码头一带的梁兴初部队牵制南面的敌人，解除你们的后顾之忧。苏鲁豫支队的胡（炳云）田（维扬）大队也从陇海路以南调过来了，他们和特务团、苏鲁支队配合你们作战，我们的兵力是占绝对优势的。”
大年初六（2月12日），罗荣桓与陈光率领师部离开大炉向白彦进发。这天恰好下大雪，大地一片白茫茫，给部队行军增加了困难。罗荣桓与大家一起，在雪地上行军，第一天走了50多里，经高桥、杨泉到达白龙湾。第二天部队出发时，大雪已经停了，但是地上又是雪又是冰，比雪地还难走。罗荣桓不肯骑马，一路坚持步行。部队行军60余里，从徐庄北上，经良子口到达白彦西南面的柴胡。这里距白彦不过20华里。
2月14日，由团长张仁初和政治委员刘西元指挥的686团，在特务团和苏鲁支队等兄弟部队的配合下，集中力量，对白彦之敌发起了猛烈攻击，摧毁了白彦及其周围的据点，端掉了孙鹤龄的老窝。
2月15日，罗荣桓与陈光移住距白彦仅10华里的哨里，把师指挥所设在这个村内，在这里指挥了持续1个月的白彦争夺战。
686团攻占白彦后，根据罗荣桓的指示，抽调了大批干部，协同地方党组织发动群众，在原来伪镇公所门前，挂起了“白彦区抗日民主政府”的牌子。打开孙鹤龄的粮仓，救济贫苦农民。原来听信敌人欺骗宣传逃走的群众，纷纷返回家乡。一个星期之后，农救会、妇救会、儿童团都相继组织起来了。部队利用休整时间，抓紧进行了投弹、刺杀、射击训练，准备迎击敌人的反扑。
孙鹤龄经营了几十年的防御工事非常坚固，根据罗荣桓战前的交代，我军将防御设施全部拆除。开始有些指战员想不通：既然白彦是战略要地，为什么不利用敌人留下的工事坚守呢？
3月4日，罗荣桓来到白彦，检阅部队的训练成果。他告诉大家说：“我们占了白彦，切断了敌人的联系，就像掐住了他的脖子，敌人喘不过气来了。”短短几句话，把大家说得眉开眼笑。他接着说明，敌人是不会甘心的，现在他们已经准备好了兵力，争夺白彦的战斗马上就会开始。我们不能在这里和敌人死打硬拼，要准备撤出白彦，让敌人竹篮打水一场空。经过反复争夺后，白彦会重新回到我们手里的。
果然，不过3天，驻白彦西边城后据点的日军100多人，就在3月7日向白彦凶猛地扑来。由团长吴世安、政治委员王根培指挥的师特务团，打了一个埋伏，敌人连白彦的边也没沾上，就夹着尾巴逃回去了。
3月12日，日军纠集了城后、费县西北的大平邑和费县西南的梁丘等据点的1000余人，在汉奸孙鹤龄残部的配合下，兵分3路，向白彦发起了第二次进攻。妄图采取分兵合击的战术，置我军于死地。
根据师部预先的部署，我军掩护群众主动撤离白彦，师特务团、686团和苏鲁支队凭借白彦周围山地有利地形，在白彦外围40里地带与敌人展开激烈战斗。日伪军以猛烈的炮火掩护，向我阵地连续攻击。我军沉着应战，利用白彦两侧山地的有利地形阻击敌人，发起冲锋达5次之多，给敌人以重大杀伤。城后之敌被686团阻击于白彦西南的柴山，被歼大部。大平邑南犯之敌，在白彦以北也遭到我军痛击。为了更有力地歼灭敌人，我军采取了灵活机动的战略战术，主动放弃了白彦。敌人乘我转移之际，于下午4时许，像一群恶狼钻进了白彦。
孙鹤龄建造的最坚固的中心堡垒，已经成了一片瓦砾，没有一点工事可以防守。要抓夫整修又找不到人，粮食更是搜寻不到，井也被封起来了，人、畜没有水喝，敌人急得一点儿办法也没有。
当晚12点，686团一部趁敌立足未稳，又勇猛地袭入白彦，与敌逐屋争夺，奋勇厮杀。守敌无坚可守，拼命挣扎后于13日拂晓向西北方向逃窜。特务团和686团1个连跟踪追击，歼敌一部。敌在我追击下，施放毒气，并乘机钻入南径。我军当即将南径团团围住。下午4时许，城后之敌200余人乘坐汽车多辆赶来增援，又被我军击溃。战至黄昏，残敌在大平邑援军掩护下狼狈逃走，在血泊中丢下了200多具尸体。
我军获此大捷后，鲁南各处的日军、汉奸惶惶不安，纷纷求援于滕、峄、费等县之敌。不甘心失败的敌人妄图挽回败局，又再度纠集了2500多人，向白彦发动了第三次进攻。
3月19日，686团在白彦西北的官庄，首先迎击了从大平邑来犯之敌，双方正在激战时，我苏鲁豫支队第1支队迂回到敌人背后，给敌以沉重打击，打乱了敌人的部署。特务团则在太皇崮截住另一股敌人。苏鲁支队在柴山前抗击了从桑村来犯之敌，解除了敌人对我军侧后方的威胁。经过1天激战，黄昏后敌人被迫撤出战斗。第2天，敌人又调集了2000余人继续向我进攻。
21日清晨，敌人进占白彦。在前线指挥战斗的陈光和罗荣桓，及时召集各部队指挥员，做出了重新夺回白彦的部署。当天晚上，686团占领了白彦西北的一片树林，特务团占领了白彦东南的高地，苏鲁豫支队1大队占领了白彦南面的青山，对白彦形成包围后，各部队指战员在朦胧的月色下，隐蔽地向白彦运动。686团1连首先摸进大街，悄悄地进入孙鹤龄的一个大院内，日伪军仓皇应战。这时，西北角、东南角都打响了。我军在街巷中与敌人展开了激烈的白刃肉搏，敌人的森川大队长被我击伤。22日拂晓，由官庄赶来增援之敌，被我军击退后，困守白彦之敌不敢继续坚守而狼狈逃窜。在连续14昼夜的3次争夺战中，我军歼敌800余人，缴获长短枪300余支，粉碎了日军占据白彦的企图。
白彦战斗的胜利，给鲁南山区军民以极大的鼓舞。战斗一结束，周围的老百姓就赶来慰问我军。白彦有位开明绅士，找到686团张团长说：“开始我见你们拆毁工事，准备撤出白彦，还认为你们不敢和日本鬼子打，现在才知道，这是好计谋啊！”