同年１１月１７日，阻击７００多名日军进攻根据地的海阳长沙堡战斗打响了。任常伦奉命带领全排战士高呼着口号，向敌人发起冲锋，抢先占领了制高点。日军连续发起两次冲锋，争夺制高点，都被三排战士打退。日军见正面强攻不行，便抢占制高点左侧的小高地，企图以机枪威胁我团指挥所。任常伦见状带领九班战士，迂回到小高地侧面，发起突然攻击，一举打掉了日军的机枪阵地，夺取了小高地。日军很快发起了反扑，先是炮击小高地，接着成群的日军向小高地发起冲锋。残酷的战斗开始了。任常伦端着步枪，先击毙日军指挥官，又连续打倒３个敌人。九班战士勇猛顽强，以一当十，连续打退日军５次反扑。战士们的手榴弹用完了，子弹打光了，日军又发起冲锋。此时，任常伦坚定地对战士们说：“我们没有子弹有刺刀，人在阵地在！”说罢，他冲在前头，带领战士，同冲上阵地的日军展开了激烈的白刃战。激战中，他接连刺死５名日军，在自己也负伤的情况下，仍坚持战斗，终于打退了日军的进攻。

傍晚，日军再次对小高地发起反扑。战斗中，任常伦不幸被敌弹击中，身负重伤。他吃力地对战士们说：“别管我，守住阵地要紧，守住阵地就是胜利！”战士们对日军进行了猛烈冲击，打退了日军一次又一次的反扑。最终，日军不得不扔下２５８具尸体，惨败而去。任常伦因伤势过重，失血过多，在战地卫生所牺牲，时年２３岁。

任常伦牺牲后，当地政府和人民在栖霞县英灵山顶为他铸造了铜像，以永远纪念这位人民的战斗英雄。