经过三个小时的激战，陷入伏击圈内的鬼子已经伤亡过半。
一一五师聂副师长一声令下：“冲锋！”
山头上四处响起嘹亮的冲锋号，八路军战士们端着上好刺刀的步枪，端着冲锋枪，提着手枪从山头向火光熊熊浓烟滚滚的山谷中冲去，向这股残敌发起最后的一击。
林师长早有交代：“不必留俘虏！全部杀之！”再加上这些八路军战士也从第三集团军的战士口中得知鬼子的残忍，因此他们就没有做好留俘虏的准备。
战士们冲下山坡，远远的看到还有活的敌人，就用步枪一枪击毙他。
距离较近的，战士们用冲锋枪和手枪毙敌。
自知已经陷入绝境的鬼子开始破坏手中的武器，然后面向东方开始自杀。
冲到冒着青烟的汽车残骸边上，满地都是鬼子的尸体。残余的少许敌人还在负隅顽抗，随之就被战士们击毙。
最后在打扫战场的时候，有发现没死的鬼子，八路军战士也没有上前给他们包扎伤口，而是一刺刀刺入鬼子的咽喉。
很快，山谷中的残敌就全部被歼灭。
这一战，八路军在第三集团军空中力量的配合下，仅仅付出伤亡两百余人的代价，就歼灭了第二旅团一个辎重大队的一千多名鬼子，摧毁一百多辆汽车，缴获各种枪支六百多支，另有大量的弹药和其他装备。