在极大的恐慌中，松浦中将命青木旅团放弃一部分现阵地，抽出以两个步兵大队为基干的兵力，向北方攻击前进，火速转向师团司令部附近。

战斗中，第4军的前卫突击队曾突至第106师团司令部附近不过百米，因天色太黑，加之自身也伤亡重大，未能及时发觉松浦中将。

据战役结束后于9日晚在松树熊附近被俘的日兵中山供认：

“几次攻至师团部附近，司令部勤务人员，都全部出动参加战斗，师团长手中也持枪了。如果你们坚决前进100米，师团长就被俘或者切腹了。”

未能生擒松浦淳六郎，成为此次会战中最大的遗憾。

北面阵地上，第66军第159师第952团范营于午后1时，越松树熊村西侧高地，第950团亦同时进至杨家坂以南地区，彼此取得联系后，从东南两方面并进，协力夹攻。傍晚6时攻占聂村北端高地。

在南面战场上，第74军第58师选突击队200员，担任箭炉苏方面之突击。

第51师挑选突击队400员，担任张古山方面的突击。

清晨6时，第58师突击队开始攻击，经6个小时的战斗，占领箭炉苏。

清晨8时，第58师突击队开始攻击，经4个小时的战斗，占领张古山。

下午1时，两突击队合力攻击哔叽街。日军步兵第147联队凭此街东南小庙附近强固工事负隅顽抗，攻击没有进展。

青木诚一少将接到师团司令部的命令后，令步兵第123联队联队长木岛袈裟吉大佐指挥盘踞在万家岭、田步苏一线的木岛联队主力（欠2、3大队）和町田大队（以后称为木岛部队），立即放弃现阵地向北攻击前进，转向师团司令部附近。

该联队接到命令后，立即攻击前进，击退了第66军的阻击部队后，向雷鸣鼓刘转移，第66军趁势收复了万家岭、田步苏。

10日凌晨，木岛部队从石堡山附近退到雷鸣鼓刘，极大地加强了这里的战斗力量。中国军队从此失去了攻击雷鸣鼓刘村的大好战机。

天明以后，日军木岛部队在航空兵直接支援下，从雷鸣鼓刘向北发起反击，妄图收复失去的石堡山阵地，激战至暮，无进展。

11日，青木部队主力也转移到雷鸣鼓刘。这样，日军第106师团仍被分割成相距较远的2个部分。

师团主力（包括青木部队）退守雷鸣鼓刘、石马坑刘、桶汉傅、松树熊等不到5平方公里的地区内固守待援；步兵第147联队退守哔叽街、张古山、长岭一带。

青木部队主力转移途中，中国军队第102师官兵看到“其残部约2000余人向西溃退”。这时清理战场，发现青木部队原阵地上“焚尸遗弃阵地者约二百”。

另外，第102师俘虏日军数人，“夺获步枪30余支，轻重机枪各数挺，马30余匹”。

12日，伤亡也很重大的66军和74军向日军残部攻击数次，由于日军依仗空投粮食弹药，并缩小了防御正面，因此火力并未有太多减弱，这一最后的攻击未能奏效。

此时，东进增援的日军第102旅团则集中全力向守军阻隔阵地进攻。

薛岳遂变更部署，令第4军退守永丰桥、狮子岩之线，第66军退守乌龟山，柘林之线，第19师的第51旅占领水南岸的沙田港、荡家铺之线。

第74军、第187师（欠1个旅）、第415旅、新编第13师、第60师、预备第6师、第142师仍固守狮子岩、城门山、猪头山、河浒之线，并继续向被围日军实施重点进攻。

这样，第106师团虽还在包围圈中，但我军只能以小部队骚扰，日军也无力反击。

第106师团士兵主要来自日本南九州地区，这里民风历来好勇尚武。

当其被中国军队包围在万家岭地区时，南九州人刚毅、凶悍、争强好斗的性格立刻被激发出来，求生欲望使他们作困兽之斗，表现出了很强的内聚力和奋勇精神。

而且第106师团官兵经过彭泽、九江以及南浔路等战役的磨练，已有了战场经验，其战斗素质有所提高。

这样，虽然中国军队包围攻击第106师团“德安迂回部队”达两周之久，但却在其拼死奋战下没能歼灭，最后被迫于10月13日撤围。

应该说，第106师团战斗意志是极高的，其被优势的中国军队重重包围达两周居然能坚持下来，能够做到这一点是极不容易的。

这时，由于后方联络线被新四军切断，日军第106师团处境已十分困难，弹药、粮食和药品均极端缺乏，只能从地上捡拾任何可以食用的东西，放在钢盔中用木棍捣啐后充饥。

受困于万家岭地区的第106师团完全依靠空投补给。日军菅原飞行团和海军航空部队配合自10月11日至10月14日出动了全部力量，昼夜不停地向万家岭地区空投补给，共计出动了约达930架次，空投补给物资达65吨370公斤（其中粮食55吨）。

对此大感惊讶的中国官兵后来回忆日军甚至还空降了补充人员。但由于双方阵地犬牙交错，物资常常落在两军阵地之间。

于是双方又展开了争夺物资的战斗，日军因此战死者不在少数。大部分的日军的军服此时都破烂不堪，不得不从中国兵尸体上扒衣服穿。

日本官兵中，大部分都同时受着创伤、痢疾和营养失调三种苦难，许多士兵都由于伤病恶化而死去，也有些士兵走着走着就突然倒地没有了气息。

精神病患者和自杀者也不断出现。在埋葬死者时，由于士兵们的体力严重衰弱，挖出的坑很浅，以至于有些尸体的头胸部在土里，而腐烂的脚却露了出来。

同时，由于战场上枪炮弹横飞，日军来不及修建厕所，加上大部分官兵都患上了痢疾，就随地大小便。

这样，尸臭、粪臭交织在一起形成的恶臭，不仅地上的人能闻到，甚至飞来空投物质的日机飞行员在空中都闻到了这种异臭。

这种状况与日后在瓜达卡纳尔岛、新几内亚、因帕尔等南方战场上日军的惨状记录相类似。

1938年秋天第106师团出现的惨状，是日本陆军的深刻教训，于是在战史中被抹杀，日军一直掩盖着这一真相。

此战中幸存下来的日军辎重兵第106联队士兵那须良辅在战后仍然心有余悸地回忆道：

“战友们大部都受伤，也有些因为饥饿和疲惫而倒下来。死在水沟的战友们，他们的脸色都变成茶色而浮肿，白花花的蛆虫从他们的鼻孔和嘴巴掉下来。一连几天都没吃东西，只能从漂浮着同伴尸体的水沟里舀脏水喝，活着的人也都快变成了鬼。我也觉得我的死期到了。对着十月的月亮，我放声大哭。”

10月13日以后，日军增援的第17师团之步兵团已到达武开路，与第102旅团会合，并肩向第18军副军长陈沛指挥的第60师、预备第6师等阻击部队阵地猛攻。

为阻止其东进，守军又增调第142师、第91师及第187师投入战斗，进行反复、激烈的争夺。

薛岳因进攻已无进展，而阻击部队及进攻部队的伤亡均极惨重，且第66军及第4军已转移至新的阵地，遂下令撤出战斗，全军退守永丰桥、郭背山、柘林一线。

我军对第106师团的围攻作战到此结束。虽然我军已经撤走，但日军第106师团仍在原地不敢轻举妄动，到10月17日才与铃木支队在张古山附近会合。