旅團長看到游擊隊要跟自己打陣地戰，正中下懷。他命令正面的部隊暫緩進攻，只是擺開隊形，與敵人對峙，等左右包抄的兩路人馬向敵軍合圍起來之後，徹底殲滅他們。
負責左翼包抄的日軍正在田野上快速機動，就忽然發現在他們的左側又出現了大股的地下黨抗日武裝，這些抗日武裝在裝甲戰車部隊的掩護下，朝着他們衝了過來。
在這裏出現的就是李雲龍的新一旅，他們在戰車營的掩護下，朝着日軍發起了進攻。
負責從右翼包抄的日軍也遭遇了敵軍的進攻，擋在他們面前的是馬武山游擊隊的戰車大隊以及大批滿載士兵的卡車。這些部隊是由王承柱指揮的，他們也直接朝着日軍發動了進攻。
與此同時，楚雲飛的358旅在特戰中隊和王炮的摩托車中隊配合下，朝着留守在營房裏的日軍發動了攻擊，切斷了第21旅團主力返回營房的通道。
王利民的獨立旅作爲預備隊隨時準備投入戰鬥。徐大龍觀察了戰場上的形勢之後，就命令王利民的獨立旅配合孔捷的新二旅。
21旅團長這才發現，自己中了徐大龍的奸計。他們已經脫離了營房和後勤輜重，被包圍在空曠的原野上。
旅團長作戰經驗十分豐富，開始的時候並沒有驚慌。他觀察了戰場上的情況之後，立刻命令一部分部隊留下掩護，他率領主力部隊原路返回，準備返回營房獲取留在營房裏的輜重，利用營房裏的輜重進行防禦。
但是他們的動作還是慢了，留在營房裏的日軍只有少量的後勤部隊，根本抵擋不住楚雲飛的358旅以及魏和尚的特戰中隊、王炮的摩托車中隊的攻擊。
他們迅速地殲滅了營房裏的敵軍，奪取了第27旅團的大部分輜重，隨即依託着營房對日軍進行阻擊。
楚雲飛的358旅雖然沒有戰車部隊，但是他們擁有大量的火炮，加上營房形成的障礙，完全能夠阻擋住日軍機械化部隊的攻擊。
第21旅團長指揮着部隊發動了一次勐攻，看到無法奏效，他感覺到從這裏突圍可能性不大，於是就把目光轉向了其他方向，準備選擇一處相對薄弱的地方發動攻擊，首先突出敵人的包圍圈，再做打算。
然而戰場上的形勢還是出乎了他的預料，那些留下負責掩護的日軍根本就抵擋不住抗日武裝的進攻，他們迅速就被打垮了，第21旅團被馬武山游擊隊的主力以及新一旅、新二旅、獨立旅和358旅的數萬人馬，包圍在了狹小的地域。
旅團長只好命令部隊就地抵抗，他們利用坦克、裝甲車和大量的汽車，圍成了一個圓圈，阻擋抗日武裝的進攻。
徐大龍看到包圍了敵軍，爲了儘可能地減少傷亡，他並沒有命令部隊發動進攻，而是命令各支部隊集中所有的火炮，對日軍展開炮擊。
旅團長也指揮着部隊與抗日武裝進行炮戰，雙方打得難解難分，互有傷亡。
抗日武裝的火炮數量遠遠超過了日軍，日軍又被包圍在相對狹小的範圍之內，人員的密度極大，因此在炮戰當中，日軍的損失遠遠超過了抗日武裝。
旅團長看到這樣下去不行，想發動突圍，可是他也知道，在目前的情況下，這是不可能完成的任務。
徐大龍爲了殲滅日軍第21旅團，也下了血本。包圍了日軍之後，就給鮑伯發出了電報。命令他率領飛行大隊前來對日軍展開轟炸。
這是一場鋼鐵對鋼鐵的殘酷戰鬥，第21旅團在數倍於己的抗日武裝的包圍下，不斷地在炮火中被消耗。等到飛行大隊對他們展開轟炸過後，基本上就喪失了戰鬥力。
這裏距離太原畢竟不遠，徐大龍決定速戰速決。他看到日軍的抵抗已經極大地被削弱了，於是就命令部隊發起了總攻。
數萬名抗日戰士在大量的火炮和裝甲戰車的掩護下，吶喊着衝向了被圍的日軍的殘軍。
經過了一個小時的激戰，徹底殲滅了日軍的第21旅團，然後命令部隊抓緊時間打掃戰場，立刻向馬武山根據地方向撤退。
筱冢義男接到了第21旅團的報告之後，勃然大怒。他的怒火不是由於徐大龍，而是衝着不聽命令的第21旅團長。
他知道徐大龍作戰一向是不打無把握之仗，當接到了旅團長的報告之後，他就知道自己即使再派兵前去增援，恐怕也已經來不及了。
結果不出他所料，就在旅團長發出求救的電報之後，再過一個多小時就已經跟他們聯繫不上了。
筱冢義男決定放棄救援，只是命令故城縣一帶的日僞軍向他報告戰場上的情況。
當天晚上壞消息就傳來了，第21旅團全軍覆滅，旅團長以下多人命喪黃泉。
聽完了報告之後，筱冢義男就覺得胸口一陣灼熱，吐出了一口鮮雪。他身子搖晃着，險些就倒了下去。
副官和在一旁的參謀長急忙將他扶住，扶着他在沙發上坐下。
筱冢義男喘息了好一陣，才漸漸緩過勁來。他憤怒地吼道：“徐大龍，我一定要徹底消滅你。”
筱冢義男強忍着身體的不適，督促着參謀長給華北方面軍發出了電報，讓他們趕緊把援兵派到山西來，他要集中兵力去掃蕩馬武山根據地，來報一箭之仇。
等到電報發出去之後，這纔在副官的攙扶下前往醫院。
日軍第21旅團的覆滅給予了駐紮在山西的日軍以沉重的打擊。駐山西的日軍大部分部隊，尤其是守備第32師團、第108師團、第110師團這些經常跟馬武山游擊隊打交道的日軍部隊，都產生了恐慌的心理。用不着筱冢義男再對他們下達命令，他們就急忙收攏部隊，生怕徐大龍把下一個目標對準他們。
第21旅團是日軍當中少有的全機械化部隊，他的覆滅造成了很大的影響。地下黨抗日武裝總部、太嶽軍區都對各支參戰部隊進行了通報表彰。
山西王對第21旅團的印象十分深刻，當初在太原戰役、猩口戰役的時候，就是這個第21旅團首先攻入了晉綏軍的陣地，給晉綏軍造成了巨大的傷害。
他對這一場勝利感慨頗深，說道：“日軍的第五師團是日軍當中的主力，第21旅團更是主力中的主力，能夠喫掉這股日軍，實在是一個難得的重大的勝利。”
他十分高興，因爲楚雲飛的358旅給他臉上爭了光，於是一改以往摳摳索索的做派，直接就獎勵了楚雲飛的三五八旅20萬大洋，同時又給他們補充了一批武器裝備。