邱行湘率挺进队抄袭日本后路，把盘踞在烟龙山主峰的第115大队撵了出来，然后配合第5师主力，把敌军追赶到牛角山、横溪冲一带。关根久太郎旅团主力也凑热闹，却被第74军的58师堵在外面进不来。
日军开始向茶山集结，在这个过程中，日军的第217联队也同中国军队的74军接上了火。联队长木清次大佐现归第58旅团指挥，关根久太郎少将命令他占据有有利地形，进行抵抗。木清次大佐趁清晨大雾弥天，占领了一个叫耀子界的高地，依托制高点构筑工事。
关根久太郎旅团长派出先头部队向水庙搜索前进，恰同中国军队58师的一个营遭遇。遭遇战一开始就达到白热化，双方展开肉搏，中国军队使用迫击炮，日军使用小钢炮，在水庙这块地盘上反复拼杀。日军后续部队相继投入战斗，他们用重兵向水庙进攻，夺取水庙后，关根久太郎命令第217联队的木清次，在水庙后的茶山构筑工事，企图同前来增援的部队搞个里应外合，中心开花。
关根久太郎遵照坂西一郎的指令朝花园市方向集结，但是最让他放心不下的是自己旅团还有两个大队，他们下落不明，第117大队前去接应，至今也没有把情况通报上来。永里堰彦大队长那时正在帮助小笠原大队作战，在没有接应到小笠原时，他没有情况向上报告。永里堰彦就是这样想的。
日军第115大队被第5师咬住不敌，正在第5师决心把日军这个大队消灭掉的时候，斜刺里杀出个117大队来。他们为小笠原解了围，让第115大队冲出包围圈。永里堰彦转达了旅团长的指令，向花园市集结。
第115大队的残部在得到永里堰彦的掩护后，在六王庙进行休整。他们没有料到，邱行湘的动作这么迅速，天还没亮就突然向他们袭来。没有睡醒过来的日军顿时大乱，根本无法应战，在丢下200多具尸体后，小笠原只带几十人跑了出去。
落荒而逃的小笠原逃不掉侵略者应有的下场，他们在深山沟里瞎转悠，被苗王率一帮苗寨的猎手，像打猎一样，东放一支冷箭，西放一支冷箭，射杀完毕了，而小笠原大队长是被苗民的乱箭射死的。
大山里的野狗成群，它们把日本兵的尸体撕扯得漫山都是，残缺的肢体到处扔着，把大山森林弄得很恐怖。第117大队的日子也不好过，永里堰彦的胡子的确没有剃，像一堆乱茅草，让人惧怕。他们也遭到中国军队的突然攻击，邱行湘指挥的第5师把这一带横扫了一遍。永里堰彦都被邱老虎打懵了头，漆黑的夜晚把他们搞得晕头转向。
没有最终接应到第115大队的永里大队长，被一片悬崖挡住了去路，天亮的时候他们才知道，自己在大山深谷迷失了方向。无线电联络受到干扰，电波信息断断续续，突然几发炮弹从天而降，正巧砸在电台上，把唯一的通讯工具炸得稀巴烂。
永里堰彦身上背的水壶为他挡住弹片，水壶穿了一个大洞泼了他一身水，还把地图浸得透湿。永里堰彦没有了以前的骄狂劲，他不敢跟邱行湘纠缠。只有边打边退，中途不停地变更方向。
倒霉的117大队在向北撤退时，又遇到第5师的15团3营，他们立即以猛烈的火力给日军迎头痛击，当即打死日军20多人，还俘获两个日本兵，缴获军马20多匹，永里堰彦无可奈何，只有抱头逃窜。
日军的作战基本上乱了套，关根久太郎旅团听到远处的枪声，他判断是115或117大队，于是他派出1000多日军，火速赶了过来，被第13团在李熙桥截堵，就地全部歼灭。
被74军第58师围在茶山的日本军队，这时已成孤立无援的部队了。日军第217联队还是很有战斗力的，对付这个联队，师长蔡仁杰是十分慎重的。他召开紧急军事会议，研究作战部署，命令第173团监视当面之敌，并加强阵地工事；命令174团在左侧展开掩护，支援173团的攻击。第172团作预备队。
蔡师长部署完毕，仍然不大放心，1万人攻打日军一个联队，在当时来说没有优势可言。要是放在过去，这是根本不可能的事。现在武器装备占优势了，而日军217联队也被打残了，剩下不过两千多人，中国军队才有这个胆量，况且是英勇善战的第58师。
为了减少部队攻击的伤亡，蔡仁杰还是要通了军长施中诚的电话，请军座转告方面军王司令长官，速派空军协助部队攻击茶山。这个电话转的道子太多了，军长给王耀武打电话，王耀武又给何应钦打电话，何应钦又把电话打到芷江空军司令部。
何应钦没听见陈纳德的回答，他一拍脑门明白过来了，早先答应送陈纳德一支猎枪的，可能是自己食言了。他便匆匆忙忙驱车亲自去了一趟，把一杆特意定制的猎枪作为见面礼。陈纳德高兴地大叫起来：“OK！OK！”
第二天，陈纳德扛着新猎枪满载而归，而飞往茶山协助地面部队的3架美国飞机，却无功而返。
向茶山日军发起总攻那天，师长蔡仁杰、参谋主任罗文浪亲临战场，在临时指挥所令进攻部队携带布板，以电话联络，参谋处再同美军对空联络官联络，指示空军的攻击目标。
第173团1营率先向日军发起攻击，用火力搜索日军阵地火力位置后，再以迫击炮、重机枪朝茶山制高点集中射击，步兵分三路冲锋。日军木青次大佐很有战斗经验，在中国军队火力猛烈的时候，他让士兵俯在壕沟工事里，等对方火力间断时，快速射击中国士兵的进攻，很有杀伤力，进攻在前的部队倒下一片。
蔡师长命令继续进攻，第2营又投入战斗，并担任主攻。日军集中所有炮火，对2营实施封闭射杀。炮弹掀起一层层泥石，整个战场被硝烟笼罩。蔡师长的望远镜什么都看不到，除了烟雾和火光。连续攻击没有多大进展。
8时许，3架P-40美国飞机飞临茶山上空。美国联络官用无线电联络空军，告知日军位置和中国军队设置的布板信号。信号实际是用白布铺成的大箭头，直指日军阵地。
P-40战机扫射、投弹，再扫射、再投弹。飞机上20毫米口径机关枪威力大，打得石头冒光，小碗口粗细的树木都被打折，日军被压了下去。其实这只是一种假象。
木青次联队长老辣得很，他利用茶山茂密的丛林作掩护，当飞机轰炸扫射的时候，每个日本兵都蛰伏不动，尽可能保护好自己。等待飞机飞过去，他们突然跃起身子，用机枪、步枪朝进攻步兵一阵猛打。日军训练有素，射击十分精确，中国进攻部队伤亡很大。
蔡仁杰师长看得清楚，这样不行，得改变进攻方法。他鉴于仰攻困难，坡度大，进展迟缓，给日军可乘之机这个情况，便决定将进攻部队分为小组，波浪式推进。第一小组攻击占领有利地形后，全力掩护第二小组进攻，这样保证有足够的兵力进入日军前沿阵地，加强对日军阵地的打击力度。各团各营都要采取这个战法。
蔡师长这个法子奏效，两个营推进到日军阵地跟前。木青次联队长没有退路，他们拼死抵抗，战斗异常激烈，双方伤亡都相当严重。从敌人的举动上看，他们要打到天黑，要么等待救援，要么想趁夜色撤逃。他们一边作战，还一边焚烧尸体。
第173团团长在前沿看得清楚，他把敌人的意图报告给师长，请求把预备队的第172团拉上去，在黄昏之前一定打垮敌人，否则后果难以预料。蔡师长同意动用预备队，在这个关节眼上再加一把火，同时再次电话请求空军支援。
陈纳德正对派出去的战机不满意，森林茂密应该使用凝固汽油弹，以火攻为上策。他批评他们不动脑子，丢美国空军的人。在陈纳德接到何应钦的电话时，他朝天空望望，已是下午，现在出发还有机会。
这回陈纳德将军一点都不小气，他动用了4架B-25中型轰炸机，让飞机携带上充足的凝固汽油弹，把日本人藏身的树林化为灰烬，他命令飞机起飞。当飞机飞临茶山上空时，红日西斜，把满天映得通红。
第58师集中所有炮火，集中轰击不到一公里大小地面的日军阵地。
地面部队铺设的白布箭头准确无误，4架B-25中型轰炸机投下的凝固汽油弹，把茶山敌阵地变成一片火海。升腾起来的滚滚浓烟，十几公里外都能看见，冲锋的战士还能听见日本鬼子在鬼哭狼嚎。
各团、营、连的军号一起吹响，整个茶山杀声震天，刚拉上去的172团像猛虎直扑日军阵地。美国飞行员没有驾机离开战场的上空，他们从上俯视战场，蔚为壮观。
无数个旗手奋勇当先，他们一边投弹，一边举旗，争先恐后把自己连队的军旗插在敌人的阵地上。“打得漂亮，打得漂亮。”蔡师长从望远镜里看着，喊着，为自己的战士鼓着劲。美国飞行员在空中对着无线话筒大喊大叫着OK！他们大力赞赏中国军队的威猛劲头。
打扫战场，他们发现遍地都是日军的尸体，有的已无法辨认，变成了焦炭，更多的是残缺不全的尸体，堆放在一边的骨灰早被炸飞，散得到处都是，能辨别出来的尸具有七八百。重机枪、掷弹筒70余挺，小钢炮50多座，步枪数百支，军马40多匹，轻重战车10多辆，俘虏日军少佐以下官兵20多名。
日军第217联队残部钻了大森林，已成鸟兽散了，能活着走出来，那是他们的造化。在阵地一个日军的临时指挥所里，有人捡到一本日军的战地日记，交到师部才得知，那是记载日军这几天战地实况的战报，可摘录一二如下：
茶山方面之敌，因反复进行顽强的攻击，经第3大队迎战虽将其击退，但伤亡较大。
山炮兵第5联队第1大队为占领阵地就用了6个小时，一开始就未能做到密切配合。10时雾刚散美机来袭，反复进行了前所未有的猛烈扫射轰炸和汽油弹攻击下，向山顶冲来，几次进行了拉锯式的白刃战，如第9中队，80名官兵减少到10余名，午后山顶阵地终于落到敌人手中。第3大队下到山腰固守，等候黑夜。敌人的步、炮配合紧密，但美机的攻击因误射误炸较多，敌军地上部队所受的损失比我军更多。
入夜，第3大队夜袭山顶阵地，夺取了第一线阵地，但没有夺得后方阵地，大队长也负了伤。今天作战之敌和过去的第58师不同，全美式化装备，斗志旺盛。
联队本部进到了瓜家坪第一线指挥战斗。作为预备队的第217联队第1大队，以第4中队占领了白家坊西北侧高地，第2中队占领了西南高地警戒联队的后方。
敌军对第3大队的正面攻击比前一天更加激烈。第3大队确保占领地转向攻击。这天已进入第3大队右翼的第4中队因归回到联队，联队便将其配属给第3大队。第4中队也遭到包围攻击，伤亡连续出现。原决定第2大队在第3大队的左面展开，但未能按计划行动，原因是不多时间敌人就进入第2大队的正面进行攻击。
重庆军的迫击炮推进到山顶，开始瞄准射击，因此我军不断发生伤亡。敌主力陆续越过山顶向我左翼迂回，来攻第2大队，各地展开手榴弹战。此间我山炮完全被敌炮压住不能还击。
联队长抱定牺牲决心，午后令第2大队以主力夜袭茶山西南面高地山顶。第2大队长村井少佐明知此战必败，但命令在身，准备以身殉职，为此做了准备……