铁路东侧的独二师在师长杨遇春的指挥下，沿用了昔日红军的一些进攻战术，同样打得日军死伤惨重，节节败退。
进攻上，杨遇春没有采用常规的炮兵轰、步兵冲的战术，而是以短促突击、土工近迫、一点两面、步炮协同的战术对日军阵地发起连续突击。
这套战术的核心精锐就在于“集中优势兵力，各个歼灭敌人”，以近战、夜战为主要手段，以土工作业为重要方法，强调战斗的短促性、突然性和坚决性，高效消灭敌人，避免胶着消耗。
杨遇春命令独二师师属炮兵火力持续压制日军，命令独二师四团正面负责土工作业，五团、六团各抽调一个营负责两翼土工迂回，其余部队担任预备队。此外，为了集中火力破其一点，杨遇春将特务连配属给四团，并让特务连除机枪组外人手一支冲锋枪，形成局部火力压制，更快突进日军阵地。
独二师下属的三个团战术也是和杨遇春保持一致，进攻时几乎是将所有火力集中一点，突然攻击，打得日军猝不及防。
战斗一开始，日军便吃了大亏，阵地上的机枪火力几乎是刚一露头就被独二师的炮兵集火覆盖。28 门迫击炮、4 门百禄 47 毫米战防炮、4 门 20 毫米机关炮以及全团的重机枪、铁拳火箭筒一齐向着日军招呼，火力威力、密度之强，堪称前所未有。
特务连趁机发起冲锋，9 挺轻机枪、100 多支冲锋枪一齐开火，密集的弹雨压得日军根本无法冒头。特务连冲到 40 米处后，炮火向后延伸，特务连齐齐向日军投掷手榴弹，借助手榴弹打乱日军重组火力的意图，顺势冲进日军阵地，展开战壕争夺。
双方近战搏杀，特务连三人或两人一组，互相掩护进攻，冲锋枪疯狂扫射，火力不间断。日军的三八大盖和刺刀根本就是烧火棍，完全派不上用场，端着刺刀反击的日军几乎全被冲锋枪打成了筛子，死伤惨重。
特务连突进阵地的同时，正面的四团、两翼的迂回部队立刻发起全面冲锋，所有士兵一拥而上，顺着特务连打开的缺口杀入，绞杀残余日军。
日军阵地瞬间崩溃，狼狈向后逃窜。
当然，也有选择顽抗到底的鬼子，不过结局基本上都是全军覆没。
独二师靠着这一套战术，不仅伤亡大大减少，取得的战果甚至超过了独一师。而且这套战术看似耗时费力，实际上和其他各个方向的进攻速度相比，不仅没有落后，反而还快了一丝。相比其他各部反复进攻，独二师几乎是一击必杀，连胶着都没有出现。
仅仅一个下午，独二师便连破日军四道阵地，兵锋直指独立第 2 旅团指挥部。
到了晚上，各部由于连续高强度进攻，取得重大突破的同时也不得不放缓节奏，让部队休整喘气。
于是，前沿阵地大体上没有大规模进攻，只有零星的交火和抵抗日军反击的战斗，双方战线趋于稳定。
集宁城里，日军独立第 13 步兵联队联队长山田之助听着南边的隆隆炮声，心里既欣喜又紧张。
二人登上城内的老虎山，看着被染红半边的夜空，感受着扑面而来的寒风，心里无比期盼着援兵能击败中国军队，解救他们。
然而二人不知道的是，他们的援兵处境比他们还要糟糕。他们好歹有城池依托，援兵却是在平坦开阔地带被全面包围，更是遭到前所未有的炮火打击，全面被动挨打。
此时，黑田重德也好，驻蒙军司令部也罢，甚至是北平的华北方面军司令部，都遗忘了集宁城里的部队，一门心思全扑在了驻蒙军主力身上。
察南，第 27 师团和独立第 7 混成旅团合兵一处，不管不顾，向宣化急行军。沿途晋察抗日游击军利用有利地形，不断袭扰日军，但日军不做纠缠，只顾行军。山地公路上，横七竖八倒下不少日军尸体。
从张家口出发的日军骑兵第 4 旅团狂飙突进，一路突破晋察抗日游击军下辖察北游击支队数道阻击阵地，星夜疾驰。
