穆棱八面通小五站袭击军列，袭击小金山金矿局，斩获甚丰。到林口县后，在黑老婆沟袭击日军38联队，然后直取刁翎。
军部直属部队和留守部队，在宁安地区攻部落、袭警署，将两个连伪军缴械，策应、掩护1师、2师主力北进，之后也陆续北移。
1937年3月，除留守部队外，5军主力先后集结在以刁翎为根据地的牡丹江下游地区，开辟了依兰、富锦、宝清等县游击区。
在此期间最著名的战斗，是在水平站附近伏击军列。
9月10日，2军、5军联合部队接到牡丹江市地下党情报，两日内将有特别货车一列，从牡丹江驶往绥芬河，兵力不详。5军政治部主任张中华，2军2师副师长兼4团团长侯国忠，估计护车部队不会超过百人，遂决定伏击。
山林队“黑山队”熟悉地形，由其为向导，12日天亮前赶到代马沟东3公里左右的水平站附近。这里地势险峻，铁道北侧是砬子，南侧是深沟。当晚9时许，军列自西向东刚驰上毁坏路段，车头颠簸一下，即向南侧倾覆，并将前边大半列车厢拖翻沟里。“轰隆隆”一阵巨响，接着就是鬼哭狼嚎般的惨叫，听得出前边倾倒的车里是日军，后边的是伪军和军马。官兵们集中火力射击鬼子，同时高呼“中国人不打中国人”。惊魂未定的鬼子，趴在路基上和车厢后拼命抵抗，一度曾发生肉搏战，最终被压迫在沟里。战至半夜时分，敌人的抵抗逐渐减弱下来。
抗联作战，必须记挂在心的是防敌援兵，眼下更是不可恋战。张中华、侯国忠指挥部队发起猛烈冲击，将后边车厢内百余伪军缴械，然后焚烧列车，撤出战斗。
10月27日，周保中在给柴世荣、刘曙华的信中说：
我二、五军活动队以二军四团为主力，参加山林队海山部九月二十日袭击中东路日贼运兵列车于九站与抬马沟中间，击毙日贼一百三十余名，军马六十匹，毁其军用品无算。
“论打游击战，数着柴世荣”
1937年10月10日，《东北抗日联军第五军关于筹建抗联第二路军问题的通告》中说：
柴世荣�
