На 10 ноември е назначен за командир на авангарда на лявата колона, която в боя при Цариброд изгонва сърбите от Лукавишкия проход и превзема връх Бабина глава. На 13 ноември назначен за началник на щаба колоната на майор Петко Стоянов и го подпомага през целия ден при настъплението към Пирот. В хода на сражението за Пирот колоната е спряна от сърбите при Държина, но по-късно помага за овладяване на височините южно от града. На 15 ноември капитан Радко Димитриев придружава командира на корпуса на бойното поле и го подпомага при управлението на войските до цялостното прочистване на града.