24日，谢家庆召开十六团作战会议，研究出新的打法。下午4时，他组织全团从钢炮、机枪到步枪，层层压住敌人火力，指挥部队强攻，仍未奏效。他立即组织士兵挖地道，进行坑道爆破。

　　9月25日下午5时，爆破敌堡成功。谢家庆率第二营冲入敌人核心工事。日军为挽救其失败，无耻地使用毒气。攻击部队的干部战士不少人中毒，谢家庆没有倒下，高喊：“利用炸开的坑洞作掩护，消灭敌人!”十六团在他指挥下，经过40多分钟激战，终于将榆社城攻下。守敌除20余人逃窜外，其余被十六团和七七二团全歼，缴各种炮12门，轻重机枪17挺，步枪200余支。

　　1940年10月30日，日军第三十六师团冈崎大队在运动途中，被八路军三八五旅、三八六旅和新十旅主力，以及决死队第一纵队两个团包围于武乡以东关家垴、柳树垴一带。敌人在关家垴抢修工事，企图固守，以待援兵。

　　为了在敌援兵到来之前，歼灭该敌，十六团奉命在当天下午6时前，夺占关家垴东侧无名高地，断敌退路。

　　下午4时，全线攻击开始。八路军炮兵以准确的火力，摧毁了敌前沿防御工事。趁敌混乱之际，谢家庆立即命令：“突击队向无名高地冲击，吹冲锋号!”突击队的勇士们如猛虎般扑向无名高地。敌人利用残存的工事，负隅顽抗，双方伤亡很大。

　　下午5时40分，谢家庆率突击队再次发动攻击。迫击炮弹在敌人阵地上不断开花，手榴弹连续在敌人工事里爆炸。敌人的火器被八路军全部压制。

　　谢家庆肩挎轻机枪，一边射击，一边领头向无名高地冲击!

　　战士们看到团长率先打头，勇气倍增，端着刺刀，跃出战壕，以排山倒海之势，扑向敌人。

　　谢家庆端着机枪，对着被炮火炸开的阵地缺口一阵猛扫，随即率先突破敌前沿阵地。10月31日下午4时左右，日军1500多人从黄烟洞方向赶来。

　　谢家庆立即命令：“通知各营坚守阵地，一定要顶住敌人的冲击!”然后他带着通讯、侦察人员跑出指挥所，靠在一块大石上，用望远镜观察敌情。

　　突然，一发流弹飞来，正中谢家庆前额……

　　就这样，谢家庆在围歼日军战斗中不幸中弹牺牲了。