1941年1月4日夜晚，新四军军部和皖南部队9000余人由泾县云岭地区出发，准备分左、中、右三路纵队，经江苏南部向长江以北转移。5日，部队行至茂林地区时，遭到顾祝同以新四军“违抗中央移防命令，偷袭围攻国军第40师”为理由，无预警地将新四军军队包围和袭击。（中华民国官方文献则指出新四军首先攻击国军40师，顾祝同率军随之拯救）
6日，顾祝同与上官云相率第三战区之第32集团军8万多人，在蒋中正命令下，向新四军发起总攻，并强令“彻底加以肃清”。项英曾数次发电报给中国共产党中枢延安，要党领导毛泽东向国民党交涉停火，但毛并无相关回应。9日，刘少奇电毛谈起项英的情况，毛回电说他什么情况也不知道。10日，新四军总部报告毛：“支持四日夜之自卫战斗，今已濒绝境，干部全部均已准备牺牲。”“请以党中央及恩来名义，速向蒋、顾交涉，以不惜全面破裂威胁，要顾撤围，或可挽救。”12日，毛要求周恩来“向国民党提出严重交涉，即日撤围”。周恩来在13日向国民党提出抗议。
两党交涉期间，双方火线冲突进行了七天七夜，新四军因兵力薄弱陷于绝境。为保全部队，叶挺根据中共中央东南局副书记饶漱石的意见，致书上官云相，指责其“背信弃义”，表示愿往上官总部协商。
14日，叶挺一到上官处即被扣押，新四军政治部主任袁国平于突围时阵亡。同日，新四军茂林阵地完全被占领。全军约9000人，除约2000人在黄火星、傅秋涛率领下突围外，大部被俘、失散或阵亡