警備二旅的士兵們冒著炮火，推著云梯沖向城墻，卻被日軍的火力死死壓制，紛紛倒在沖鋒的路上。楊敢看著倒下的士兵，雙眼通紅，大喊道“弟兄們，跟我沖！”他親自率領一隊士兵，拿著炸藥包，朝著城墻下沖去。城西的平原無遮無攔，士兵們完全暴露在日軍的火力下，不斷有人倒下，但剩下的人依舊奮勇前進。

在接近城墻時，楊敢不幸被日軍的子彈擊中手臂，鮮血直流。他咬著牙，忍著劇痛，將炸藥包放在城墻下，點燃導火索后迅速撤離。“轟”的一聲巨響，城墻被炸開一個小缺口，可缺口周圍的日軍立刻從掩體后沖出來，用機槍和手榴彈瘋狂反撲，士兵們趁機沖了上去，卻又被打了回來。飯冢國五郎看著缺口處的戰斗，冷笑一聲“就這點能耐，也想攻破朔州？”

與此同時，二十八旅在蘇炳文的帶領下，正在艱難地穿越城東文山的密林。山路崎嶇陡峭，士兵們背著沉重的武器裝備，在齊腰深的灌木叢中艱難前行，樹枝劃破了他們的皮膚，汗水浸透了他們的軍裝。爬到半山腰時，突然遭遇日軍的伏擊，子彈從樹林里射出，士兵們立刻臥倒，依托樹干還擊。

“鬼子就藏在前面的樹林里，跟他們拼了！”蘇炳文親冒矢石，拔出軍刀，大喊著沖了上去，士兵們緊隨其后，與日軍在樹林里展開近距離廝殺。樹枝間槍聲、喊殺聲、兵刃碰撞聲交織在一起，日軍利用地形熟悉的優勢不斷周旋，但二十八旅的士兵們憑借著人數優勢，逐漸占據上風，經過兩小時的激戰，終于肅清了山上的日軍，搶占了山頂制高點。

接下來的幾天，雙方陷入了激烈的拉鋸戰。第六軍多次發起進攻，都被101師團依托山地和城防頑強地擊退。日軍常常利用夜色，從城外的山林里潛出來，偷襲東北軍的營地和工事，給第六軍造成了不小的傷亡。劉伯昭看著傷亡報告，心中十分焦急“這樣下去不是辦法，我們必須切斷鬼子的補給線。”

9月5日，劉伯昭召集各旅旅長開會，重新制定作戰計劃。

“朔州城的后勤和彈藥都要從平壤經天桓郡運來，而天桓郡到朔州的公路要穿過一片狹長的山谷，兩側都是高山密林，是伏擊的好地方。”蘇炳文指著地圖上的山谷說道，“飯冢國五郎肯定沒想到我們會繞到那么遠的地方去切斷他的補給線，我們可以派一支隊伍穿過文山的密林，繞到山谷里設伏。”

劉伯昭采納了蘇炳文的建議，命令陳再刀率領一個團的兵力，帶著充足的彈藥和干糧，從城東文山的密林出發，迂回至日軍補給線必經的山谷。陳再刀帶領士兵們在山林里行軍兩天兩夜，渴了就喝山泉水，餓了就吃干糧，晚上就宿在樹林里。9月7日凌晨，他們終于抵達山谷，迅速在兩側的山林里布置好埋伏。

上午十點，日軍的補給車隊緩緩駛入山谷，車輛行駛在狹窄的公路上，兩側是陡峭的山坡和茂密的樹林。陳再道一聲令下，山上的士兵們立刻開火，手榴彈和炮彈紛紛落在車隊中，日軍車輛瞬間起火爆炸，士兵們驚慌失措地跳下車，想要躲進樹林，卻被早已等候在那里的東北軍士兵逐個殲滅。此戰，陳再道的部隊不僅摧毀了日軍的補給車隊，還繳獲了大量的糧食、彈藥和藥品。