当天中午，长谷川支队和高田支队分别赶到了务欢池镇和塔营子镇，随即对我军防线发动了进攻。
日军派出大量战机前来助战，为了保证此次战役的最终胜利，李国韬也命令航空师所有的战机全力支援南线。于是一场规模空前的空战爆发了，中日双方先后投入各式作战飞机超过两百架，在辽阔的天空中展开了激烈的战斗。
双方旗鼓相当，打的难解难分，激烈的战斗一直持续到了晚上，此战航空师损失惨重，先后有三十一架战机被击落，但是我英勇的八路军飞行员也取得了骄人的战绩，先后击落日军战机五十三架。
最重要的是，由于空军的协助，有利的支援了地面战场上的战斗。进攻务欢池镇的长谷川支队，在我军装甲师的顽强抵抗下，损失惨重。
而在塔营子一线，由骑兵师负责驻守，骑兵师师长郭立辉，派出两个团的兵力坚守阵地，抵挡鬼子的进攻。同时派出两个骑兵团，迂回到日军的两翼，不断的从两翼发动进攻，以牵制日军主力，双方激战半天，高田支队损失了一千多人，却没有取得任何的进展，战事一时间呈现了胶着状态。
而与此同时，八路军教导旅集中所有主力，对困守青龙山的日军第21师团发动了全线总攻，战至当天傍晚，终于全歼21师团残部，日军第21师团师团长，田中久一中将，在指挥战斗的过程中，被我军炮火击毙。
八路军第七纵队司令部内，此时整个司令部内都洋溢着一股兴奋之情，司令部的指战员们一个个笑逐颜开，虽然经过连续数天的工作，大家都已经疲惫不堪，但是此时大家各个都激动不已，干劲十足，因此丝毫看不出疲惫之色。前线的捷报无疑是最能振奋士气的。
李国韬此时却不敢丝毫的放松，因为战斗还没有结束，瞬息万变的战场上，随时可能发生任何意外，所以不到最后一刻，李国韬的精神始终处于高度戒备状态，不敢有丝毫的放松。
李国韬低着头看着沙盘，一脸严肃的说道：“如今我军已经消灭了第21师团，长谷川支队和高田支队经过今天的交手之后，恐怕也已经不敢再和我军硬拼下去。他们现在唯一的选择就是立刻撤退，以免遭到我军的围歼，我想梅津美治郎这个老鬼子肯定也意识到了这一点。不过向哪里撤退？这是问题的关键。”
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