就在日军向晋绥军阵地发动进攻的时候，晋绥军
日军看到一时无法突破敌军的阻击，立刻逃进了一片丘陵地带，就地组织防御。
联军的部队迅速合围，不久以后，就将日军两个师团的主力包围在方圆不过十几平方公里的地域。
按照徐大龙制定的作战计划，参战各部将日军包围之后，为避免夜间混战，他们并没有向日军发动进攻，而是原地构筑防御工事，防备日军突围。等到天亮，再在战车部队和空军的掩护下向日军发动进攻。
彻底包围了日军之后，山西王十分兴奋，再次来到了联军指挥部，亲自给参战各部下达了命令，要求各个部队一定守好自己的防御阵地，如果日军从哪支部队的阵地突出重围，他就追究哪支部队指挥官的责任。
日军
于是他们组织部队孤注一掷，朝一个方向猛攻。可惜他们携带的辎重很少，经过了一系列的战斗之后，弹药明显不足，没有猛烈的火力掩护，根本无法突破敌军的阵地，他们只好再次回到了原来的防御阵地，一面组织防御，一面向筱冢义男紧急求援。
筱冢义男原本对这次战役十分期待，可惜现实直接给他浇了一盆冷水。
他意识到了问题的严重性，急忙命令太原方向的日军向凤凰山发动猛攻，希望能够突破敌军的防御阵地，与
可惜凤凰山的守军这些天来不停地加固防御工事，他们依托着坚固的防御工事，顽强地阻击日军，日军根本无法突破守军的阵地。
就在联军的部队围攻日军
他们首先在路上打垮了日军的辎重部队，缴获了大批的辎重，随后就向娘子关发动了进攻。
此时留守娘子关的日军不足一个步兵大队，他们依托着有利地形，连续打退了新一旅的进攻。
李云龙一面组织部队继续向日军发动进攻，吸引日军的注意力，一面派魏和尚率领特战中队从侧翼向娘子关发动了偷袭。
为了偷袭，魏和尚早已经派出了一个分队化装成日军，利用夜间摸上了娘子关一侧的山头，悄悄地解决掉了守在山顶上的日军。
最后魏和尚也率领着特战中队的主力以及王炮的摩托车中队的战士们，上了这面山头，看到李云龙率领主力吸引了日军的注意力，他们依旧化装成日军，从山上向城关方向摸了过去。
此时日军的注意力都集中在正面，并没有提防魏和尚等人从后方发动偷袭。
日军发现魏和尚等人的时候，刚开始还误认为他们是自己这一方的援军，等到魏和尚等人来到了他们的跟前，突然发动袭击，就是想做出反应也已经来不及了。
魏和尚等人一面组织部队向敌军发起攻击，一面派人抢夺了关门，他们打开了大门，将新一旅的部队放了进来。不久以后，李云龙等人就拿下了娘子关，在娘子关上加强防御。
大约一个小时后，日军
日军的人数虽然大约一个步兵联队，可是他们是两个师团临时拼凑起来的后勤辎重部队，战斗力实在是不敢恭维。
李云龙经验丰富，很快就察觉到了这一点。这次他带来的部队在兵力上超过了日军的一倍，他一面命令部队继续阻击日军，一面命令部队从两翼向日军包抄，不久以后，就将日军的援军包围在了山谷里面。
新一旅的部队战斗力十分强悍，夜战也是他们拿手的好戏。完成了对日军的包围之后，李云龙直接就下达了围歼日军的命令。
经过一番激战，天亮之前就彻底歼灭了日军的援军。
李云龙率领部队抢夺了娘子关，并且歼灭了日军援军的消息，传到了联军指挥部，指挥部里的气氛更加轻松了。
付将军由衷地赞道：“地下党的抗日武装部队真是能打，如今日军已经不可能通过娘子关逃走了。
围歼日军的条件已经成熟，这一次咱们一定要吃掉日军的这两大师团，打一场漂漂亮亮的大胜仗。”
晋绥军自从日军进入山西以来，一直都被日军压着打，山西王也很想打一场漂亮仗。如今有了这么好的机会，他可不想错过。他太了解自己手下的将领了，十分担心这一次晋绥军挡不住日军的突围。
如果在如此有利的条件下还放跑了日军，晋绥军一定会成为全体抗日武装的笑柄。
山西王再次给所有参战的晋绥军将领下达了死命令，他告诉将领们让他们不惜一切代价，绝不能放跑日军，无论哪支部队，有了什么样的损失，他都会如数补充。如果哪支部队放跑了日军，他就把这支部队的将领送上军事法庭。
看到山西王如此的决绝，付将军也有了压力。
他也给中条山所属的部队下达了死命令，命令的内容跟山西王一样，要求他们不惜一切代价，绝不能让日军从他们的阵地突围出去。
山西王和付将军的顾虑这一次真的有点多余了。
围攻日军的各个部队都发现了日军的火力不强，看来徐大龙的判断是准确的，日军携带的弹药有限，已经接近弹尽粮绝了。