1941年3月，新四军按中央军委命令，整编为7个师，罗忠毅领导的二支队改为新四军第六师第十六旅。谭震林任六师师长，罗忠毅任六师参谋长兼十六旅旅长，廖海涛任旅政委。5月21日，黄金山战役打响。谭震林指挥，罗忠毅亲临前线作战。此战役持续四天，三战三捷，俘敌官兵500多人，缴获了很多武器。迫使国民党顽固派停止了皖南事变后对苏南新四军大规模的进攻。

    临终遗言：“你快走，我掩护！”

    黄金山大捷后，谭震林返回东路六师师部，罗忠毅西进溧水，北返茅山，肩负起坚持茅山根据地抗日斗争的重任。

    茅山根据地南对国民党军队，北对溧武路日伪封锁线，南北仅30里左右。十六旅和苏皖区党委的存在，如一把利剑插进敌人的心脏，日军早欲除之。

    1941年11月28日拂晓，日军以步、骑、炮兵3000多人，在大雾掩护下，分三路向十六旅旅部和苏南党政机关驻地溧阳县塘马村周围村庄进攻。当时，十六旅旅部机关、后方医院、被服厂、修械所、旅教导队、苏皖区党政机关以及茅山四县抗敌委员会和各县主要人员共1000余人驻扎在这里，而战斗部队不足400人，与敌人兵力悬殊太大。此时，罗忠毅迅速部署部队组织主力抗击日军，指定旅参谋长王胜率领旅部和苏南党政机关转移，而他自己带着身边仅有的四十八团二营官兵冲了上去。

    日军先后发起了三次冲锋。罗忠毅指挥部队有时采取火力合击，有时采取反冲锋，接连将日军打退。

    但是，敌人凭着炮兵、骑兵的威力，终于进入塘马。罗忠毅率部撤退到王家庄。日军从四面八方围来，情况危急。罗忠毅命令机枪手把机枪架到村子外面，掩护突围。这时，旅政委廖海涛要罗忠毅随部队先撤，罗忠毅却坚持要廖海涛先走，在他俩互相谦让时，手倒下了，成群的日军又围了上来。罗忠毅冲到牺牲的机枪手身边，抱起机枪，边扫射边喊道：“我掩护你们，向南出击！”罗忠毅手中的在不停地怒吼着，一批日军倒下了，又涌上来一批。警卫员担心首长安全，关切地请求罗司令快随部队南撤。“你快走，我掩护！”罗忠毅说完这句话，被一颗子弹击中头部，壮烈牺牲了。战斗至午后，廖海涛也在战场上洒尽了最后一滴血。

    经过血战，16旅旅部和苏皖区党政机关的人员，终于突出了重围，粉碎了日军围歼的阴谋。

    罗忠毅、廖海涛牺牲后，新四军军部通电全军：“罗、廖二同志，为我党我军之优秀老干部，为党为革命奋斗十余年，忠实、坚决、勇敢、负责，艰苦缔造苏南根据地，卓著功绩。全军一致追悼，昭彰先烈。”

    新中国成立后，溧阳人民把罗忠毅、廖海涛的遗骨从小余庄村口迁葬于笠帽山麓。1981年11月，在罗、廖壮烈牺牲40周年之际，中共江苏省委、江苏省人民政府在笠帽山麓兴建了“溧阳西山烈士陵园”。广大军民为悼念罗、廖两位英烈，送了数十副挽联，其中一副写道：

    忠勇为国，毅然丈夫，一朝杀身成仁，气凛沙场寒敌胆；

    海崖生波，涛震寰宇，异月流芳百世，节届纪念慰忠魂。