在八十八軍緊鑼密鼓準備的同時，日軍第五師團指揮部內，卻是另一番景象。
師團長板垣征四郎剛剛用過早膳，正在悠閒地品茶。參謀長橋本群少將遞上一份戰報：“師團長閣下，第42聯隊報告，擊退了支那軍一次連級規模的夜間騷擾，我已命其繼續鞏固陣地，保持壓力。”
板垣抿了口茶，慢條斯理地說：“嗯。讓第42聯隊像釘子一樣釘在那裡，持續消耗支那軍的精力和彈藥。待鈴木君的第七師團準備就緒，便是我們一舉拿下北平之時。對了，第七師團那邊情況如何？”
“鈴木師團長來電，其先頭部隊已抵達攻擊位置，主力最遲明日可全部展開。”
“喲西。”板垣臉上露出滿意的笑容，“告訴鈴木君，不必著急，讓支那軍再多煎熬一天。屆時，你我兩大師團合力，定能將這支德械軍碾為齏粉！”他完全沒料到，何誌遠敢於在他兩大主力師團的夾縫中，發起一場淩厲的反擊。
X時X分，黎明時分，三發紅色信號彈拖著長長的尾焰，劃破北平郊外微亮的天空。
刹那間，地動山搖！八十八軍重炮旅陣地上，數十門重炮同時發出怒吼，巨大的炮口焰映紅了天際！成群的炮彈帶著死亡的尖嘯，如同冰雹般砸向日軍第42聯隊的陣地。劇烈的爆炸聲連綿不絕，火光衝天，濃密的硝煙迅速將日軍陣地吞噬。土木工事被掀上半空，鐵絲網被炸得七零八落，日軍士兵在睡夢中或被震暈，或直接被炮火撕碎。
炮火準備尚未結束，天空中又傳來了引擎的轟鳴聲。航空大隊的He-111轟炸機群在Bf-109戰鬥機的護航下，飛臨戰場上空，對日軍縱深的指揮所、炮兵陣地和物資堆放點投下了密集的炸彈。日軍事先部署的幾門高射炮倉促還擊，但很快被護航的戰鬥機精準擊毀。
X時X分，炮火開始向敵軍縱深延伸。
“全軍衝鋒！”122師師長張漢卿在望遠鏡中看到炮火延伸的信號，一把抓起電話怒吼道。
刹那間，潛伏在進攻出發陣地的八十八軍將士如同決堤的洪水般湧出！衝在最前麵的是裝甲旅第一坦克營的Pz.Kpfw.II坦克，履帶轟鳴，機槍噴吐著火舌，為步兵開辟通道。緊跟在坦克身後的步兵們，端著上了刺刀的毛瑟98K步槍，或是手持MP28衝鋒槍，高喊著“殺敵報國！”的口號，衝向已被炮火犁過數遍的敵軍陣地。
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日軍第42聯隊在此突如其來的毀滅性打擊下，陷入了極度的混亂。聯隊長山本大佐從坍塌了半邊的指揮所裡爬出來，聲嘶力竭地試圖組織抵抗，但通訊早已中斷，各大隊、中隊之間失去聯係，隻能各自為戰。殘存的日軍士兵依托彈坑和殘垣斷壁頑抗，其九二式重機槍和歪把子輕機槍構成的火力點，給衝鋒的中國軍隊造成了一定的傷亡。
戰鬥異常激烈殘酷。122師一名連長在衝鋒時被日軍狙擊手擊中頭部，壯烈犧牲；一名坦克駕駛員在座駕被日軍三七式速射炮擊中後，拖著燒傷的身體爬出坦克，用手槍繼續戰鬥直至犧牲。但八十八軍憑借優勢的火力和高昂的士氣，攻勢銳不可當。MG34通用機槍的持續火力壓製得日軍抬不起頭，迫擊炮精準地敲掉了一個個火力點。
戰至上午十時左右，122師在裝甲部隊的配合下，已成功突破日軍核心陣地，並將殘敵分割包圍。133師的迂回部隊也成功切斷了第42聯隊的退路，並頑強頂住了來自廊坊方向日軍第七師團先遣部隊的試探性進攻。
山本大佐見大勢已去，在絕望中燒毀聯隊旗，率殘部發起自殺式的“萬歲衝鋒”，最終被亂槍擊斃。下午二時，槍聲逐漸稀疏，永定河東岸的日軍第42聯隊被基本全殲。
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