5月14日，下午四點。
南雜木被裝甲第1師拿下之後，第125師團指揮系統徹底癱瘓。師團長藤井正雄被參謀架著撤到了南口前，身邊只剩下一個殘破的師團部直屬中隊和不到半個聯隊的潰兵。他蹲在一間被炸塌了屋頂的民房裡，用膝蓋當桌子寫了一道命令，字跡潦草得幾乎認不出來。
命令只有寥寥數語：各聯隊就地轉入防禦，不許後退一步。彈藥用盡即以刺刀搏殺，戰至最後一兵一卒。
傳令兵揣著這道命令跑出去的時候，東面山坳裡已經響起了坦克炮的聲音。龍浩東的裝甲第1師在南雜木完成掉頭，開始從東往西打了回來。兩百輛二九式中型坦克分成兩個突擊叢集，坦克1團沿公路西進正面碾壓，坦克2團從南側山根迂迴，兩路夾擊。
然而即使如此，日軍仍沒有潰散。
第248聯隊殘部在三里莊以東一座無名高地上就地轉入防禦。這個聯隊在上午的坦克衝擊中損失了兩個大隊，只剩下不到六百人，重武器全部丟光，但殘存計程車兵用刺刀在坡地上挖出簡易散兵坑，把僅剩的擲彈筒和手榴彈集中起來，等著國軍上來。
下午四點四十分，坦克1團三營的三十輛坦克率先衝到無名高地腳下。打頭的車長剛掀開炮塔頂蓋想觀察地形，一發擲彈筒榴彈就當的一聲砸在炮塔側面。榴彈的裝藥量雖不足以擊穿裝甲，但爆炸的響聲讓車長縮回炮塔裡，罵了一聲，蓋上頂蓋，對著無線電說：“坡地上有鬼子，十點鐘方向，距離三百。”
坦克的炮塔迅速轉向，七十五毫米炮對準山坡上的散兵坑逐個點名。炮彈炸開的泥土裡混著人體的碎片飛上半空，但如此血腥場面並沒有引起日軍士氣崩潰。他們忍著炮火，趴在工事裡，等坦克衝到五十米內時，突然有幾十個日軍士兵從工事裡躍起，抱著炸藥包往坦克履帶方向滾過去。
這是標準的反坦克肉搏戰術。日軍士兵利用地形死角避開坦克的直射火力，衝到近距離後用炸藥包炸坦克。三營營長看到山坡上冒出來的日軍敢死隊，立刻下令所有坦克倒車拉開距離，同時呼叫步兵跟上清理。
但有一輛衝在最前面的坦克還是被盯上了。三名日軍敢死隊員從三個方向同時滾到坦克旁邊，拉燃了炸藥包。三聲爆炸過後，坦克左側履帶被炸斷，車身歪在坡地上動彈不得。車組成員從底部逃生口爬出來，剛露出身子就被山坡上的步槍子彈打倒，駕駛員、裝填手當場犧牲。炮長和車長掏出手槍還擊，也中彈負傷。危急時刻，後面的步兵及時趕到，用衝鋒槍掃清了周圍的日軍敢死隊員，才把受傷的炮長和車長拖了回來。
無名高地上的戰鬥打了四十多分鐘。六百名日軍被打到只剩不到一百人，但陣地始終沒有易手。直到坦克2團的一支部隊從南側山根繞到高地後方，切斷了日軍的退路，殘餘的日軍才絕望的在聯隊長的命令下燒掉聯隊旗，端著刺刀從山坡上衝下來。伴隨著機槍掃射，殘餘日軍被悉數擊斃，無一人俘虜。
五點二十分，無名高地被國軍控制。
與此同時，南面碾盤山方向的戰鬥同樣慘烈。
獨立混成第134旅團接到藤井正雄的死守命令後，旅團長把指揮部設在了碾盤山主峰的山洞裡，用電話線串聯起山腳到山頂的三道防線。日軍士兵用石塊和原木加固了山上的每一個天然巖縫，把輕機槍架在巖洞裡，射擊孔小得只有拳頭大。
東北挺進軍預1師一部從西面往碾盤山推進時，迎面撞上了這道防線。預1師的步兵攻了三次都沒能拿下山腳的第一道防線，每次衝到近前就被巖洞裡的交叉火力壓回來。師長得知後直接急眼，親自跑到前沿，蹲在一塊大石頭後面觀察了十分鐘，然後給馬秀芳打去了電話。
“馬司令，碾盤山這仗不好打。鬼子把整座山都修成了碉堡群，巖洞裡藏的機槍不好端。強攻傷亡太大，我建議調裝甲部隊來。”
馬秀芳在電話那頭沉默了一會兒，說：“龍浩東的坦克暫時抽不出來，我給你調炮1團，對準碾盤山主峰轟特孃的，轟完了你再上。”
不久後，炮1團的三十六門山炮開始對碾盤山進行覆蓋射擊。炮彈砸在岩石上炸開，碎石和彈片混在一起四下飛濺。但炮火只是摧毀了日軍工事，並沒有給日軍造成重創。
炮擊一停，預1師的步兵再次衝鋒，巖洞裡又響起了機槍聲。日軍士兵從被炸塌了一半的巖洞裡爬出來，繼續向衝鋒的國軍射擊。
戰鬥從下午一直打到天黑。預一師一寸一寸地往上啃，每拿下一個巖洞都要付出十幾人的傷亡。打到半夜時，第一道防線終於被突破。凌晨三點，第二道防線也被啃了下來。
獨立混成第134旅團的旅團長在天快亮時給藤井正雄發了最後一封電報，然後帶著山洞裡最後的幾十個人衝到洞口，與攻上來的預1師士兵打了一場白刃戰。
血戰結束，洞口內外躺了上百具屍體。
5月15日，拂曉。
包圍圈縮小到了南北不到四公里、東西不到三公里的範圍。第125師團和獨立混成第134旅團的殘部被分割成三個孤立的小塊：北面一塊是第247聯隊的殘部，中間一塊是第248聯隊和師團直屬隊的混合編組，南面一塊是獨立混成第134旅團的殘餘兵力。三塊之間互不相連，無線電聯絡全部中斷。
裝甲第1師的坦克在經過一天的激戰後，還有一百八十六輛能繼續作戰。龍浩東命令坦克1團和2團分別從東面和南面同時往裡壓，自行火炮團提供火力支援。預2師和預3師從西面正面推進，預1師從中間往兩翼壓縮。騎5師和騎6師在南側封堵，防止殘敵往山區逃竄。騎12師在北側機動作戰，專門打日軍試圖突圍的小股部隊。
上午八點，總攻開始。
沒有了統一指揮的日軍各殘部各自為戰，完全無法協同。但即便如此，瘋狂的日軍還是選擇了頑抗到底。
第247聯隊在北面一塊臺地上死守，聯隊長把剩下的人編成三個突擊隊，等國軍步兵衝到跟前時突然發起反衝擊。日軍士兵從戰壕裡跳出來，端著刺刀直接衝進步兵佇列裡，雙方頓時攪在一起。刺刀相交，刀光劍影，火花四濺，一時間雙方殺作一團。慘叫聲、漢族的怒罵聲、日語的慘叫聲交織在一起，響徹雲霄。
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