8月13日拂曉，鐵嶺戰場上的國軍反攻正式打響。
馬秀芳將獨20師、獨21師和獨26師全部投入反攻，預1師和預2師從城西側出擊策應。炮1團和榴彈炮營集中全部火力對關東軍進攻出發陣地實施了三十分鐘的急速射，炮彈把陣地上的凍土和碎石炸得漫天飛舞。
獨26師師長秦銳站在出發陣地上，手裡握著一支衝鋒槍，對身後的部隊吼道：“都聽好了，我不管你們以前是幹什麼的，現在你們只有一個身份，那就是中國軍人。鐵嶺這一仗打好了，咱們獨26師就是堂堂正正的主力精銳。誰要是掉鏈子，別怪我秦銳不講情面。”
獨26師計程車兵們鬨然應了一聲。這些曾經的土匪和俘虜，在戰火中經受了血與火的洗禮，身上那股吊兒郎當的習氣早就被打沒了。站在戰壕裡的人，繃著臉端著槍，眼神又冷又硬。
秦銳打仗的路子與眾不同。正規軍進攻講究隊形和梯次，秦銳不講這個。他把部隊拆成以連排為單位的小股突擊隊，每一隊都配足了輕機槍和火箭筒，從多個方向同時往關東軍陣地上鑽。哪裡有空隙就往哪裡鑽，鑽進去就打，打不動就撤，撤出來換個方向再鑽。
這種打法在正規軍校的教科書裡找不到，但在此刻的鐵嶺戰場上卻出奇地有效。關東軍習慣了應對正規軍的波浪式衝鋒，對獨26師這種四面八方同時漏水的蜂群戰術一時摸不著頭腦。獨立混成第28旅團的防線被捅得千瘡百孔，日軍士兵疲於應付來自各個方向的突襲，兵力被大量牽制分散，正面的防線無形中被嚴重削弱。
與此同時，龍浩東的裝甲第1師已經悄然繞到了鐵嶺以南十五公里處。他的坦克叢集全部更換了偽裝，沿著偵察營提前偵察好的路線悄無聲息運動到關東軍陣地的側後。
8月13日下午兩時，龍浩東下達了進攻命令。兩個坦克團一字排開，一百八十多輛二九式中型坦克碾過收割後留下的麥茬地，以每小時三十五公里的速度直插關東軍後方。自行火炮團在側翼跟進，對關東軍陣地實施火力覆蓋。
關東軍戰車教導旅團的指揮官第一時間接到了後方遭受攻擊的報告。他還沒來得及重新部署，國軍的坦克就已經衝到了他的指揮部附近。
戰車教導旅團剩下能動的七十多輛坦克倉促迎戰，但在數量上已經處於絕對劣勢。二九式坦克的75毫米炮在一千米外就能擊穿日軍九七式坦克的正面裝甲，而九七式坦克的47毫米炮打在二九式的傾斜裝甲上多半會跳彈。
龍浩東站在指揮坦克的炮塔裡，無線電裡不斷傳來各營的報告聲。
“坦一團突破敵炮兵陣地，擊毀山炮八門！”
“坦二團正在攻擊敵指揮部！”
“自行火炮團已摧毀敵後方彈藥堆場！”
……
這場兇猛的反攻持續了整整兩天。
關東軍第3師團和三個獨立混成旅團在兩面受敵的情況下拼死抵抗，但防線在國軍裝甲部隊的強大沖擊力和步兵持續不斷的攻勢下不斷被壓縮瓦解。
戰車教導旅團的坦克被二九式坦克一輛接一輛地擊毀在麥田裡，冒著黑煙燃燒的殘骸像一堆堆廢棄的火把散落在平原上。
8月15日下午，鐵嶺戰場槍炮聲逐漸稀疏。
關東軍第3師團、戰車教導旅團和獨立混成第26、27、28旅團在鐵嶺城下的包圍圈中被全部殲滅。
戰場上到處是被擊毀的坦克、火炮和軍車殘骸，繳獲的武器裝備堆積如山。
獨26師在這場戰鬥中一戰成名，從收編的散兵遊勇一躍成為鐵嶺戰場上最出人意料的生力軍。
8月16日拂曉，長春關東軍司令部。
山田乙三收到山下奉文發來的戰報，知道了鐵嶺的部隊已經全部覆沒，鐵嶺這個生命通道被徹底堵死，關東軍主力的退路被完全切斷。
他看完戰報，緩緩摘下了軍帽。整個人眼窩深深凹陷，彷彿失去了全身力氣。從7月10日下令進攻算起，僅僅過了一個多月，五十萬關東軍精銳如今被困在一個南北狹長的包圍圈裡，孤立無援，退路被封，制空權喪失殆盡。
“給山下奉文和阿南惟幾發電。”山田乙三的聲音沙啞低沉，“命令全軍交替掩護，向北突圍。放棄一切重灌備，輕裝撤退。能走多少走多少。突圍開始後，所有通訊裝置一律銷燬，密碼本燒掉，不能給敵軍留下任何有價值的東西。”
山下奉文收到長春的電令時，指揮部外面炮聲仍然在持續，國軍的包圍圈還在不斷收緊。
鐵嶺被堵死後，往北突圍只能走小路，重灌備已經無法帶走。
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