軍的炮彈告罄，緊接著我軍強大的火箭炮和105榴彈炮，就將所有日軍的炮陣地覆蓋。失去優勢炮火掩護的日軍，仍然一波又一波地湧向我軍陣地。日軍的表演的確煞有介事，甚至出動了十幾輛殘存的坦克配合進攻，日軍氣勢洶洶的假象，使我軍南線的指揮員誤以為日軍真的要突圍，去同第20師團會合。
我軍迅速組織起防禦，密集的火力給敵人以巨大的殺傷，大批日軍像秋後的莊稼一樣，成片的被無數挺輕重機槍，和各種口徑的迫擊炮、擲彈筒、槍榴彈掃倒。日軍不計傷亡的自殺性衝鋒，一度突破我軍前沿陣地，同我軍展開白刃格鬥，但是，後續部隊被我軍密集而猛烈的炮火封鎖，不能及時增援擴大戰果，很快就被我軍趕出陣地，丟下大批的屍體狼狽退去。那十幾輛坦克，早就在大口徑迫擊炮和火箭筒的打擊下，成了十幾堆燃燒的廢鐵。幾個回合下來，日軍的衝擊的後勁漸顯不足，再也無力進到我軍前沿50米處，完全演變成一場實力懸殊的屠殺。
在日軍向南佯攻的同時，其主力乘火車沿同蒲鐵路向北逃竄而去。開始，就連張文革司令員也以為日軍真要突圍，剛想派出裝甲部隊增援南線，突然意識到，很可能是日軍設定的騙局。因為，即使是日軍真的突破了我軍防線，突圍成功並且和20師團會師，還將要受到我軍和國民黨軍的南北夾擊，與其這樣還不如死守太原，板垣不會愚蠢到這個地步吧？鬼子要逃跑！張文革司令員立即果斷地命令裝甲叢集，從東方向太原發起反衝鋒。同時電告大同方向的前指王鵬師長，要他們注意太原方向的可能出逃之敵，立即做好阻擊準備，勿使一個日寇北逃，一定要把板垣第5師團全殲在山西境內。
大同前指的王鵬師長接到命令後，立即調整部署，華北集團軍的3個團，西北集團軍的1個炮兵團，一個12輛繳獲的92式輕型坦克分隊，繼續向晉察冀方向搜尋攻擊。聯絡沿同蒲鐵路向南搜尋攻擊，已經進到原平附近的上田王志勇部，命令他們立即停止前進，就地構築阻擊陣地，不惜一切代價阻止日軍第5師團北逃，3…5小時內由大同集中的增援部隊才能趕到。王志勇團長回電：不必增援，建議其他部隊繼續肅清大同周圍的殘敵，我團有能力獨立完成阻擊任務。如有可能，只需大量的炮彈。王鵬師長也是來自未來的戰士，畢業於信陽陸軍學校，參加過對Y國的自衛還擊作戰，也是一個軍政雙優的人才。一個多月前還是偵察大隊3中隊的戰士，隨著部隊的擴大已經成為統帥幾萬人的師長，授少將軍銜。接到王志勇團長的回電，心裡不禁暗暗罵道：華北集團軍的人都是什麼毛病？粘上邊就變得牛比烘烘，好像本事比老子還大！罵歸罵，他對華北集團軍的戰鬥力還是清楚的，為了慎重起見，除了緊急調運20個貨車皮滿載各型炮彈，利用鐵路緊急調運到上田外，還集中了西北集團軍的2個團約3000餘人，佈置在王志勇團兩翼的後方防備萬一，利用先進的通訊手段調動起部隊來，十分的及時和靈活，況且，還有米…8直升機，強大的機動運輸能力，使1個團可以當幾個團用。
王志勇團長並不是逞匹夫之勇，常言道：藝高人膽大。華北集團軍對士兵的強化軍事訓練的內容之一，就是必須熟練掌握步槍、輕機槍、重機槍、迫擊炮、擲彈筒、拚刺刀的技術操作，基本掌握卡車駕駛，坦克駕駛，步兵炮和野戰炮的操作，這些訓練的目的就是為部隊規模不斷擴大作準備，同時大大提高了士兵的素質和戰鬥力。而且，王志勇團的大部分士兵都參加過“掠奪者”和“狼吞”行動，又是一個加強團，加強的1個炮兵營和2個迫擊炮連的火力就夠強的了，這還不算眾多的重機槍和擲彈筒的火力，有點軍事常識的人都知道，擲彈筒實際上就是小型迫擊炮，在幾百米的範圍內，比迫擊炮還優越。收編的3600餘人的戰俘組成的3個團也帶在身邊，全部用日式武器裝備起來，為了便於指揮，暫時命名為2、3、4團。把戰俘裡面的炮兵挑出來，又臨時組成了2個92步兵炮連。雖然大同戰鬥是遠距離奔襲，沒有像攻打太原的部隊，有那麼多的火箭炮和59式坦克等現代重武器，但是，以5000餘人的兵力，14輛繳獲的97式坦克，150餘門各型火炮，自動化很高的步兵武器，先進的通訊裝置，充足的彈藥供應等優勢條件來打這場阻擊戰，用王志勇的話說：這是手拿把拤。
我軍的500餘輛，由59式主戰坦克和裝甲運兵車組成的鋼鐵洪流，大開車燈，一路狂吼地衝向太原。在東面佯攻的只有少量的日軍，大部分是偽軍，同南面相比沒有太強的攻擊力，本來密集的彈雨和炮火已經使他們心驚膽戰了，當我軍的