在日军的第一道防线和第二道防线中间的位置，独立师的突击部队和日军的增援部队狭路相逢，猛烈地碰撞在一起！
日军指挥官高举战刀，命令部队排成肉搏战的冲锋队形，中间是端着刺刀的步兵，把轻机枪手配置在左右两翼，后面的日军则用手榴弹实施远距离打击。日军计划用两翼的轻机枪把中国军队向中间压迫，再凭借精湛的拼刺技术摧毁对手的抵抗。
中国军队的指挥官也采取了相同的战术，轻机枪手配置于两翼，中间是步兵，不同的是，独立师的步兵装备的是半自动步枪，排长配备的是冲锋枪，连长以上军官配备的是盒子炮。
在自动武器和步枪猛烈的射击声中，两支军队混战在一起。凶悍的日军冒着密集的弹雨毫不畏缩地向前突进，虽然不断有人被子弹击中，但是依然突入中国军队当中，用刺刀不断攻击，许多战士躲闪不及倒在日军的刺刀下。中国军队为了尽量发挥自动武器的优势，在不断给日军造成杀伤的同时，中间的战士缓缓向后移动，和敌人保持一定的距离，同时加强两翼，压制住对手的掩护火力。表面上看，日军的前锋如同一把利刃深深地插入中国军队的心脏地带，似乎随时都可以击穿守军的队形，然而，冲在第一线的日军士兵却绝望地发现，自己已经落入陷阱之中！从中国军队弧形的边线上，半自动步枪、冲锋枪、手枪和轻机枪持续不断地射击，密集的弹雨把日军一片片扫倒在地，日军士兵端着枪膛空空的三八式步枪徒劳地向前冲去，却再也没有人能够越过致命的火网！
短短十几分钟的战斗，日军赶来增援的一个大队一千多人的队伍，只有两百多人逃了回去。独立师的突击部队趁热打铁，立即向日军的纵深发起攻击，经过短促突击，成功地击穿敌军防线，把第九师团的两个旅团分割开来。
左翼的第61师为了配合围歼行动，在独立师发动攻击的同时，也对正面的日军第101师团发起反击，经过两个小时的激烈战斗，成功地占领了敌人的第一条防线，然后就地构筑工事，随时准备面对日军的反扑。
右翼的第60师早已迂回到日军第九师团的侧翼，待独立师击破日军防线后，两军的防线立即衔接上，此时日军第九师团的步兵第18旅团已经成为瓮中之鳖！
9月30日上午7点整，担任主攻的第78师开始发起攻击，为了完全击溃日军的意志，孙百里不但把军部直属的炮兵旅拨给第78师，而且把第60师和第61师的重炮营也加强过来，加上第78师自己的炮兵团，共计拥有150毫米重型榴弹炮六十门，105毫米轻型榴弹炮一百余门，小口径火炮数百门，并且首次把十九路军的高炮团投入战场。
短短的十分钟，十九路军的炮兵就发射了超过两千发炮弹，对日军前沿阵地进行地毯式轰炸，所有的地面工事全部被夷为平地。第18旅团防守前沿阵地的两个大队在空前猛烈的炮火袭击下伤亡殆尽，只有不到50名士兵侥幸逃脱。当第78师的攻击部队乘着弥漫的硝烟冲上日军阵地的时候，只看见到处都是烧焦的泥土，残肢断臂随处可见。幸存的日军士兵呆呆地坐在地下，钢盔和军服上面全部是厚厚的泥土，耳朵孔里不断地向外渗出缕缕血丝。面对中国士兵黑洞洞的枪口，这些人呆滞的目光没有丝毫的变化，好像丢失了魂魄一样。
轻松地占领日军的前沿阵地，炮兵开始延伸射击，攻击部队也毫不停歇地向第18旅团发起总攻，力求一鼓作气歼灭日军。
然而，被武士道精神武装起来的日军的强悍远远超出了中国军队的想象！得知前沿阵地被突破后，第18旅团长井出宣时少将在向师团指挥部报告的同时，命令旅团直属炮兵部队对阵地前沿实施不间断炮击，接着集中一个大队的兵力，在手头仅有的十三辆坦克的掩护下逆袭中国军队！
第78师的突击部队在炮火掩护下与日军鏖战不休，连续击毁五辆坦克，一度把日军逼回出发阵地，随后，井出宣时毫不犹豫地投入全部预备队，把中国军队击退。第78师的后续部队赶上后，在炮火的掩护下，连续对日军最后的阵地发起十几次冲锋，但是都被击退。日军虽然也伤亡惨重，但是赢得了喘息的时间。
第九师团和上海派遣军司令部接到第18旅团的报告后，惊怒交加，立即命令距离最近的第101师团不惜一切代价增援第18旅团，然后从第三师团和第13师团各抽调一个步兵联队的兵力组成增援部队，搭乘海军运输舰，在第九师团后侧登陆，力求击破中国军队的包围圈，同时出动三十余架轰炸机直接支援第18旅团的战斗。
得知前方攻势受挫，孙百里果断命令全线突击，不惜一切代价，力求在日军的增援部队赶到前歼灭第18旅团！
总攻令下达后，十九路军各部同时发起攻击，一时间枪炮声喊杀声响彻战场，中国军队前仆后继，以决死的意志对日军进行最后一击。在中国军队潮水般的攻击下，第18旅团的阵地多处被突破，部队被分割成十几段，失去统一指挥，只好各自为战。悍不畏死的日军知道已经陷入绝境，还是拒绝投降，做困兽之斗，在每一个地堡，每一条战壕里和中国军队进行殊死搏斗。许多受伤的日军倒在地下装死，等中国士兵经过的时候就抱住中国士兵然后拉响手榴弹同归于尽。最后，中国军队付出相当大的代价才把小股日军全部消灭，只剩下聚集在第18旅团指挥部附近的一股日军还在继续顽抗。
这不到两百名日军在旅团长的指挥下，把已经被击毁的几辆坦克和十几辆汽车围成一个圆圈，形成一个简单的防御工事。日军把所有的轻重机枪都架在坦克和汽车上面，居高临下扫射进攻部队，士兵们则躲在坦克后，车厢里，和汽车底部，开枪还击，使中国部队很难接近。这时候，日军的轰炸机编队开始出现在战场的上空，准备开始投弹，包围圈内的日军看到了生还的希望，更加疯狂地向外射击。然而，让他们没有想到的是，由于地面上笼罩着浓雾和硝烟，能见度太低，飞机无法找到目标，只好返回机场。
没有了空中威胁，攻击部队立刻从容部署，搬来十几门迫击炮，连续发射几十棵炮弹，把几辆卡车炸的粉碎，打开了缺口。随后，数百名战士冲了进去，把负隅顽抗的敌人全部消灭，日军第18旅团长井出宣时自知无法幸免，在防线被突破的时候切腹自杀，至此第18旅团全军覆没，成为日军开战以来首个被成建制消灭的部队。
