集宁城被攻陷，黑田重德少将所部遭到支那军的重重包围，驻蒙军司令部这下真的着急了。驻蒙兵团司令官潘莲沼中将命令谷寿夫中将不惜一切代价突破当面支那军队的阻击，必要时可以使用特种炸弹和特种烟。
收到潘莲沼中将强制性命令后，谷寿夫中将派出了第六师团的另一个主力联队步兵第11旅团第47联队作为进攻的主力，同时野战重炮联队随时支援作战。第47联队联队长谷川正宪大佐率领所部三千八百多精锐士兵对99团、新三团防守的第二道防线发动了猛烈的攻击。但是两次进攻都被99团埋置在阵地前的大片雷区破坏了，愤怒的谷寿命令野战重炮联队用炮弹为第47联队开路，将99团的前沿阵地狠狠扫了一番。尽管有野战重炮联队的强大火力的掩护，但是第47联队六次进攻四次集团冲锋都被99团和新三团打退了，无奈之下谷寿夫只好使用了特种炸弹。可惜韩云华对此早有准备，致使不知情的谷寿夫吃了一个闷亏，大意冲上八路军阵地的一个大队步兵遭到了埋伏在战壕里的八路军突然袭击，强大的火力导致一个大队的步兵伤亡过半。
谷寿夫现在对韩云华可以说是痛恨到了极点，自侵华以来他的第六师团一直顺风顺水，那遭到过如此败仗。到目前为止，他手里只剩下六千多部队了，六天时间里他的部队一共伤亡了一万多人，而卓资山县的临时野战医院被支那小部队的偷袭更是让他伤痛欲绝，野战医院被摧毁也就罢了，凶残的支那军队连失去战斗力的伤员都不放过，近一千名轻重伤员遭到屠戮。
不过谷寿夫也知道对面的支那部队也不好受，缺少重炮的支那军队在面对野战重炮联队的攻击时，只能被动挨打，谷寿夫预计对面的支那军队的伤亡应该是在两万人以上。
4月18日上午十点，谷寿夫收到了驻蒙军司令部发来的电报，得知黑田重德所部全体玉碎，为帝国大东亚共荣的大业英勇献身了，黑田重德少将生死不明，但是驻蒙军司令部分析其被俘的可能性不大，同时驻蒙军司令部命令谷寿夫所部暂停攻击，等候司令部进一步命令。
收到消息的谷寿夫抑制不住心中的怒火，命令所部士兵又连续发动了两次集团性冲锋，直到被99团的守军再一次击退后才没了声息，彻底停止了攻击。
4月19日，天镇方向的日军第20师团步兵第39旅团发现，阻击他们的支那八路军来了大批援军，现在挡在他们前面的八路军达到了一万几千人，足足是他手里总兵力的两倍多，而且这支支那八路军里面有超过八千人的骑兵部队。同时步兵第39旅团旅团长高木义人少将还发现，支那部队已对他的第39旅团形成了合围之势，他的后路天镇县也遭到八路军所部的多次偷袭。
害怕成为第二个黑田重德的高木义人立即将情况报告给了他的顶头上司第20师团师团三郎中将本来就对方面军司令部将第39旅团调往察哈尔地区作战很有意见，所以立即给华北方面军司令部发报，要求第39旅团立即停止攻击，撤回到安全的地方。
而方面军司令部正在讨论是否将第39旅团调回的问题时，驻蒙兵团司令部发来电报说，军事重镇大同遭到八路军大部的大规模攻击，守城的部队已经有些撑不住了，半天之内发来了四次战术指导的请求。而张北的山下奉文也发来电报说，张北地区的八路军独立77旅的新一团已经于18日发动了对中国驻屯混成旅团的全面反击，他的部队现在已经处于全面劣势，但是暂时还没有太大的危险。
寺内寿一大将和司令部的一干高级参谋分析了一番，终于有些不甘心的承认这次四路重兵围攻八路军韩云华部的作战计划已经全面失败。
4月19日，寺内寿一大将以华北方面军司令官的名义下令，进攻八路军韩云华部的各部掩护撤退回原驻防区，但步兵第39旅团所部则是迅速南下救援大同，和大同城里的守军里应外合之下，击溃或全歼围攻大同城的支那军队。
4月19日下午，围攻大同的警卫团以及李定国指挥的临时兵团安全撤回到了丰镇县城，至此长达八天的内蒙古军区反围剿战役全面结束。