中日兩軍最強悍的153旅與21聯隊終於正面相撞，竭盡所能地射擊刺殺，攪成一團互不相讓，戰場重心瞬間南移，多路攻擊的305團受到擠壓逐漸聚攏在旅部周圍，跟隨着青天白日遍地紅的軍旗，抱成一團由南向北強力突擊，最終殺透42聯隊的阻攔和21聯隊的夾攻，與第三師殘部和51師補充團匯合完成了側翼突擊和救援任務。
邱維達見敵軍漸漸撤出我軍陣地向西聚攏，只剩千餘人的305團也是筋疲力盡，忙對情緒失控還要追擊的張靈甫建議：“旅長，咱們的任務已經完成，21旅團遭受重創已經無力繼續進攻，當下最重要的是原地恢復陣地做好防禦準備，151旅已經開始這樣做了。”
張靈甫看着依然在傾瀉炮彈的敵人炮兵陣地和漸漸聚攏的敵軍，恨恨地說：“道不同不相與謀，他做他的我打我的。敵軍剛剛聚攏尚未恢復過來，等他緩過勁來，有後面的火炮支援和天上的飛機掩護，依然擁有突破我軍的實力，不把他趁亂打跑還是被動防守之勢。
306團還在苦戰，老子不是李天霞，不能見死不救，橫豎也要把他們接回來！”說着話再次端着槍一瘸一拐地離開陣地，邱維達知道這個陝西冷娃犯了驢脾氣，可他於情於理都不能阻攔，只得招呼進入戰壕稍稍喘息305團繼續向鬼子攻擊，說動補充團參與到進攻中。
21聯隊的拼死救助被分割的42聯隊得以重新聚攏，片野定見大佐總算是在亂軍從中找到了被手雷炸傷腹部中彈的阪田元一大佐，正在恢復建制時異常兇悍的那股敵人又從陣地裡殺了出來，此時他手裡只剩下2000多人，面對這千餘人的攻擊並不畏懼，可他擔心正面陣地裡的中國軍隊隨時會對他再次包抄，部隊疲憊彈藥不足，若是被包圍可沒人救他。放棄了兩部聯合打垮當面之敵的想法。長嘆一聲，率領21、42聯隊向炮兵陣地方向退去。
衝出去不遠張靈甫眼見鬼子撲向自己麾下孤軍作戰的306團，很是着急，他已經知道團長常孝德負傷、營長鬍雄均等陣亡，一營二營損失慘重，現在是盧醒接替指揮，收縮兵力於突破口繼續牽制敵軍主力。這麼好的部隊要是被圍殲自己真沒臉當這個旅長了。他請趕過來致謝的趙錫田自己恢復陣地，急匆匆地率領305團補充團兩三千人去營救306團。
趕到前線的俞濟時見153旅還在追擊，151旅卻按兵不動，詢問周志道怎麼回事，李天霞忙擺出一堆理由認爲敵軍勢大、窮寇莫追、傷亡過大應謹守陣地，讓平素脾氣溫和的俞濟時不由得火冒三丈。痛斥李天霞缺少軍人品質和勇氣，直接命令周志道率151旅參與進攻。
激烈的東浦戰鬥在鬼子主動向後撤退而落下帷幕，受了連番刺激的張靈甫還要追擊，被再次出動的鬼子艦載機航彈擊傷昏倒後才安穩下來，雙方完全脫離接觸，各自點驗損失。
國軍的損失無疑要大很多，第三師幾乎全軍覆沒。倖存的四百多人人人帶傷，師參謀處主任陳飛龍、第9團團長張惠民、全部營連長先後殉職，副師長鬍蘊山、參謀長伍開元、7團團長潘質、副團長鞠震寰、8團長周慶祥、9團副團長朱濱秋等重傷，生命垂危。
153旅連番惡戰又是全程攻擊幾乎打殘，折損三分之二，旅長以下軍官非死即傷，最爲慘烈。151旅、補充團也是傷亡過半，兩個炮兵營在對射中技不如人損失殆盡。但他們卻在鬼子精銳旅團的攻擊下守住了陣地、擊退了強敵。無疑是一場足以自傲的勝利。
21旅團攻擊受挫，三個聯隊長一個重傷一個輕傷，四個步兵大隊長一死三傷，16個步兵中隊長死傷各半，七千餘人傷亡三千餘，部隊失去戰鬥力，被迫退回河橋鎮休整。
俞濟時對最後時刻153旅近乎自殘式的攻擊萬分震撼。他明白心高氣傲的張靈甫在宣泄憤怒，可他也沒有辦法治李天霞的罪，只能在精神上給予補償，向軍委會報捷。重點陳述三師、153旅的英雄事蹟，請求頒發飛虎旗，爲忠勇將士記功，重恤陣亡英烈。
命令李天霞整頓各部恢復建制補充彈藥，在江浦建立牢固防線防止敵人竄擾浙東，要求屬下六縣派出一萬名適齡青壯補充到三師、51師裡來，展開嚴格訓練。親自率領車隊把數千傷兵緊急送往金華八路軍第十集團軍野戰醫院加以治療，他的集團軍醫院還在路上。
他親自趕往金華也是希望和陳海松洽談再購買一些武器彈藥，同時還想借一個飛行團三個大隊加強浙東空中力量，可是第三戰區後勤部長施俊福告訴他陳海松司令員被緊急招去重慶，可能短時間內無法返回，武器彈藥可以提供不過要現款交易，飛虎師四個大隊參與紹興作戰，損失慘重元氣大傷，現在只剩下兩個大隊地域遼闊自保不足無法派駐浙東。
頗感失望的俞濟時安頓好傷員，跟隨趕到金華的王耀武74軍軍部、馮聖法58師返回紹興，開始佈局浙東防務。而他很是思念的陳海松已經從重慶出發經包頭趕往烏蘭巴托。
蘇軍在7月10日完成兵力集結和裝備彈藥的補充，發起了規模空前的總攻，遭到日軍的頑強阻擊，各部輪番上陣受阻於寬大的反坦克雷區、壕溝，成爲日軍速射炮、高射機槍、高射炮的靶子，日軍集中了四個飛行團200多架飛機與蘇軍四個戰鬥機團兩個轟炸機團鬥得旗鼓相當，兩個重炮聯隊數量雖少精度極高，讓蘇軍的500門身管火炮無法實現陣地覆蓋，23師團、第2師團堅守陣地六天予蘇軍極大殺傷，戰場異常殘酷、膠着。
7月13日夜，沉寂很久的日本特戰部隊再次出擊，桑貝子、塔木察格布拉格的後勤基地、野戰機場受到猛烈攻擊，數千噸彈藥、油料被毀，一百餘架飛機被摧毀、近百架丟失，移往溫都爾汗組織物質運輸的蒙古人民軍總部被襲，人民黨主要成員人民軍總司令喬巴山元帥、人民委員會主席阿南德.阿瑪爾、蒙古人民軍副總司令勒霍格瓦蘇侖上將、蒙古軍蘇聯顧問團長阿福寧上校等遇害，白俄羅斯調去的斯穆什克維奇等五十多名飛行員在地面犧牲。
7月15日前線進攻部隊出現油料彈藥緊張局面，而後方運輸線路始終難以打通。日軍再次發動細菌戰，前線部隊出現嚴重腹瀉等惡性傳染病，造成大量非戰鬥減員。
7月16日夜，日軍發起反攻，一百五十多門火炮傾瀉出數百噸炮彈炸亂了蘇軍建制吸引了蘇軍注意力，秘密過河的戰車師團吉丸清武大佐的第三坦克聯隊、玉田美郎第四坦克聯隊、國崎登中將第七師團從兩翼迅猛突擊，衝破野戰進攻中的蘇軍薄弱防線。
混亂的蘇軍部隊被兩面迂迴的部隊衝成數段，正面防守的第二師團也投入進攻，缺油少彈的蘇軍被迫後撤，集團軍司令部撤退有些遲緩與敵裝甲部隊遭遇，被衝散包圍，朱可夫司令員、政治委員尼基舍夫中將、集團軍副司令波塔波夫中將、政治部主任戈洛霍夫少將、參謀長庫謝夫少將、後勤部長巴比丘克少將等英勇戰鬥卻因敵衆我寡先後陣亡。
派駐蒙古協調作戰的總參謀部通訊主任列昂諾夫上將、炮兵主任沃羅諾夫大將、裝甲兵主任巴普洛夫大將、工程兵主任庫裡克中將、航空兵主任鮑爾吉金少將此時也在前線觀摩指導，在轉移途中遭遇地雷陣和特戰隊埋伏，被步槍、機槍、擲彈筒打擊下不幸戰死。
被朱可夫分成三個攻擊集羣的雅科夫列夫少將11坦克旅、列索唯依上校摩托化裝甲第7旅、瑟切夫少將摩托化裝甲第9旅、加拉寧少將57師、費久寧斯基少將82步兵師、列米佐夫少將摩步36師、斯塔佛斯基少將152師等部隊被衝散各自突圍失去聯繫。
天明後日軍出動飛機轟炸前線機場，掩護裝甲兵、步兵發起全線追擊，缺乏有效組織的蘇軍部隊已經全線崩潰、失去建制向西潰逃，很多人在戈壁地帶迷失方向，兩萬餘人被俘，重裝備全部遺棄，敵坦克部隊、航空兵部隊進佔塔木察格布拉格轉入補充休整。
急劇的戰場變化出乎所有人的預料，斯大林得知噩耗異常震驚，十萬人的部隊五百多輛坦克、四百多門重炮、五六百架飛機，調動18000多噸物資一直佔據着上風一夜間落了個慘敗！日本軍隊竟有這麼強的戰鬥力？是朱可夫無能還是日軍有名將坐鎮指揮？
猜是沒用的，德國、英國、美國的戰地記者已經發回消息，日軍利用強大裝甲集團成功逆轉是不可爭辯的事實，刊登出大量戰場照片，開始分析這一新戰法對未來軍事變革的影響。
丟了臉就要迅速找回來，斯大林又驚又怒卻激發起鬥志，命令總參謀長鐵木辛哥大將趕往遠東瞭解戰場實際情況，組織潰散部隊在溫都爾汗重新集結，要求遠東部隊派出救援部隊阻擋日軍的進攻，請中國共產黨派出陳海松將軍前來戰區協助指揮作戰。
延安接到電報，對蘇軍的遭遇表示同情，願意爲蘇聯的正義事業提供一切援助和各種支持。不過陳海松是中國第三戰區司令長官，歸屬最高軍事委員會管理，必須通過軍委會調動，建議蘇聯政府直接同中國政府洽談，只要政府一聲令下他肯定會在第一時間裡趕到。