1946年1月，根据东北局的指示，进军东北的山东和冀东两支部队合编为东北民主联军第三纵队，赵兴元任三纵八师八团一连指导员。
1946年2月，国民党、蒋介石背信弃义，悍然撕毁了《停战协定》，挑起东北内战，集中兵力向四平以北发起进攻，妄图将我军主力消灭于松花江南岸。赵兴元所在的部队奉命向沙岭子地区之敌第六十六团实施反击。
沙岭子是辽中盘山县的一个小镇，镇南有通往营口、海城的公路，镇东紧靠辽河大堤，驻守沙岭子的是国民党新六军新二十二师六十六团，还有教导营在附近的马家店，共3000余人。
新六军是国民党五大主力之一，新二十二师更是王牌中的王牌，号称“虎师”，是全部美械装备的远征军，在打通滇缅公路中立下殊勋，到东北后，狂傲不可一世。一营在这次战斗中的任务是在丁家窝铺打援，赵兴元带领一连参加战斗。
在赶往丁家窝铺的行军路上，营教导员李树桢与赵兴元并排走在一起，一边走一边提醒他：“老赵，这是我们进入东北的第一仗，也是和国民党军队的第一次接触，听说敌人全部是美械装备，火力很强。我们是从山地转入平原作战，在山地作战干部可以跑来跑去，但在平原作战，面对敌人的新装备，怎样指挥作战，怎样做好政治工作，你要多考虑考虑，否则会增大干部和骨干的伤亡。”
赵兴元也一直在思考这个问题，听了教导员的话，深有领悟，他也边走边找班排长交谈，商量作战方案，尽量做到对即将打响的战斗心中有数。
沙岭子战斗打得不顺，我四十集团军的军史上还专门写了一笔，说“对沙岭子之六十六团进攻未果，撤出战斗”。打了两天，伤亡2100多人，明显是一次失利的战斗。
一营在丁家窝铺打援开头也不顺，赵兴元新来的搭档一连连长赵长福在追击敌人时一条腿被炸断，营长、教导员、副教导员全部负伤。面对美械装备的“虎师”和新的作战环境，在失去上级指挥的被动情况下，这东北第一仗对赵兴元组织和指挥战斗的能力无疑是一次严峻的考验。
针对敌人的猛烈炮火，赵兴元运用的打法是兵力分散、火力集中。兵力分散是为了减少敌人炮击下的伤亡，把敌人放近了再集中火力打是为了压制住敌人，发挥特等射手、各种武器火力以及平原开阔的地理优势把敌人消灭在前沿。
他把战士分散布置在百姓家的院墙后面，拉开一定距离，用刺刀在墙壁上捅出正面、侧面射击孔，形成交叉火力，有的墙上分出上下多层孔洞，可以立射，也可以卧射，形成立体火力网。敌人炮击时分散成一个面，反击时集中在一个点，机动灵活。敌人进攻时，赵兴元并不急于命令开火，一再放近，直到相距80米处，才猛然吹起小喇叭，全连一齐开火，把敌人压制在雪地上。这时，他拿起三八大盖枪，和事先安排好的12名特等射手盯住那些趴在地上的“靶子”，一动就打，打得敌人不敢抬头，前进不得，后退不能。
敌人在炮火的掩护下发起多次攻击，都被赵兴元随机应变指挥一连战士打退。从中午12点一直打到下午3点，敌人第一次尝到了进攻失利的苦头，阵地前已躺下50多具尸体。
黄昏时分，敌人久攻不下，士气低落，战场上出现短暂的平静，赵兴元看准时机，出其不意，突然跃出阵地，带领一排、二排发起反击。敌人没有料到，一下子被击溃，来不及跑掉的敌人跪在地上，直喊“老乡饶命”。一连全歼敌王牌军新六军二十二师一个完整连，俘敌18名，缴获大量美式装备。
丁家窝铺这一仗是整个沙岭子战斗中的一个胜仗，是整体失利、局部胜利的一仗。赵兴元出关第一战就遇上了新六军这个强悍的对手，在多种不利因素的制约下，有勇有谋，带领一个连歼灭敌王牌军一个连，意义重大。他是一个爱动脑子的人，善于思考，善于总结经验教训，这次与新六军的作战经历，让他看到了东北战场与山东战场的不同，为他以后参加的几次大仗、恶仗打下基础，也是为他不久后血战温家台，活捉新五军军长陈林达做的预演。
战斗结束后，赵兴元因为“表现突出”荣立特等功一次。能在整体受挫的战斗中立功受奖，这种情况并不多见，可见上级领导对丁家窝铺这一仗的重视和对他的充分肯定。
荣立特等功的赵兴元心中却留下了一个永久的遗憾，他为一营教导员李树桢和营长南方安、副教导员李宗孟负伤离开一线部队而惋惜。特别是李树桢教导员，政治上关心他，生活上关怀他，战场上启发他，在他最困难、最需要帮助的时刻，总是像大哥哥一样出现在他的身旁，鼓励他、帮助他。他内心十分敬佩和感激李教导员，带兵打仗，处处以李教导员为榜样，认为自己的成长离不开李教导员的传帮带。现在，李教导员不能再与他并肩战斗了，他很失落，也很难过。但是，李教导员的好思想、好作风、好的工作方法使他终身难忘，他为自己有这样的好领导和良师益友而欣慰。直到50多年后的今天，说起李树桢教导员，赵兴元还是满怀深情，心中难以平静。