1946年秋，国民党军大举进攻陕甘宁边区，文水一带的八路军转战晋西，阎锡山部趁机侵入晋中平川。文水县委根据“保存革命力量，避免不必要牺牲”的上级指示，决定留少数干部组织“武工队”坚持敌后斗争，大批干部转移上山。刘胡兰也接到了转移通知，她考虑自己年龄小，易于隐蔽，请求留在敌后工作。获准后，她不畏艰险深入敌区，发动群众打击敌人，一个突出的战果是协助“武工队”镇压了云周西村罪大恶极的反动村长石佩怀。
　　打蛇打到了七寸处，敌人必将疯狂报复。1947年1月11日晚，区领导向刘胡兰传达了让她立即上山的紧急决定。12日清早，一家人正忙着为她收拾行李，阎匪军一个连和地主武装“奋斗复仇自卫队”突袭了云周西村。敌人把大小路口封死，不准任何人出村，强迫村民集中到村前大庙的广场上。刘胡兰一看情况紧急，和母亲商量，先到隔壁刚生小孩的金钟嫂家躲一躲，如果敌人来了，就说是伺候坐月子的。
　　来到金钟嫂家，屋里已经有了好几个人。街面上传来急促的敲锣声和敌人的嚎叫声：“大家听着，一家只许留一人，留下两个的就按私通八路办理！” 为了不连累乡亲们，刘胡兰谢绝了金钟嫂家的一再挽留，毅然去闯龙潭虎穴。
　　大庙西侧的广场上，阎匪兵荷枪实弹，杀气腾腾，“奋斗复仇自卫队”像饿狗一样在人群里嗅来嗅去。一个复仇队员蹿过来威胁刘胡兰：“今天要你自白，不说就要你的命！”刘胡兰狠狠瞪着他说：“我没有什么可自白的！” 她预感自己的身份可能暴露了，连忙把随身物件塞给了母亲。一枚指环、一条手绢和一盒万金油，在母女俩手上悄然传递，拼死一搏的决心尽在不言中。几个敌人来抓刘胡兰，乡亲们顶着枪托推挡越靠越紧，把她保护在人墙中间。眼看亲人受伤害，刘胡兰不顾一切地挺身而出，向扑上来的敌人大声怒叱：“闪开，我自己会走！”
　　一踏进大庙西厢房，就看见地下交通员石三槐，民兵石六儿、张年成和干部家属石世辉、陈树荣、刘树山，一个个被打成了血人样。由于叛徒告密，阎匪军已经得知刘胡兰是这些人中唯一的共产党员、区干部，而且年纪最小。为首的大胡子连长张全宝以为一个女娃子，好摆弄，一吓唬还不问啥招供啥！不料刘胡兰牙关死紧，问她“你们村长（石佩怀）是谁杀的？”“区上的八路军都到哪里去了？”得到的回答都是咬钉嚼铁的三个字：“不知道！”张全宝阴沉着脸放出狠话：“现在有人供出你是共产党员。”刘胡兰把头一扬：“我就是共产党员，怎么样？”
　　“你为啥要参加共产党？”
　　“因为共产党为穷人办事。”
　　“以后你还会为共产党办事不？”
　　“只要我还有一口气，就要为人民干到底！”
　　“自白就等于自救。只要你自白，我就放你，还给你一份好土地。”
　　“给我一个金人也不自白！”
　　“难道你就不怕死吗？”
　　“怕死不当共产党！”
　　利誘、威胁都不管用，敌人放下铡刀和木棒，把石三槐等6人乱棍打昏，一一铡死。“看见了吧！” 张全宝妄想用血腥的屠杀征服刘胡兰，“你自白不自白，投降不投降？”
　　烈士的热血流淌着、卷刃的铡刀张开着，生与死的抉择就在眼前。敌人怎么也想不到，刘胡兰一转身一声问，声音平静，表情从容，却令风云色变：“我咋个死法？”
　　大胡子匪首呆若木鸡，醒过神来，发出绝望的嚎叫：“一个样……”
　　为了中国人民的解放事业，刘胡兰同志英勇就义，壮烈牺牲。不久，我军攻克文水县城，残杀烈士的凶手张全宝等被公审处决。出卖刘胡兰和石三槐等人的叛徒石五则虽然隐藏多年，最终难逃法网，落得个毙命刑场、遗臭万年的可耻下场。
　　1947年3月26日，毛泽东在离开延安指挥全国战局的紧要关头，亲笔为刘胡兰题词：“生的伟大，死的光荣！”八个大字气贯长虹，激励着全党全军和解放区人民为夺取胜利而英勇奋斗。同年8月1日，中共中央晋绥分局决定破格追认刘胡兰为中国共产党正式党员（通常年满18岁方可转正），高度评价了她短暂而光辉的一生。全国解放后，云周西村改名为“刘胡兰村”。1957年，为纪念刘胡兰牺牲10周年，当地建立了刘胡兰烈士陵园，烈士墓前耸立着刘胡兰昂首挺胸、英姿勃发的汉白玉全身雕像。
　　吕梁山高万仞，英雄血沃千秋。刘胡兰的英雄事迹彪炳青史，代代相传。她对党和人民无限忠诚的高贵品质，为后来人特别是广大青少年树立了永远学习的伟大榜样！