日军组成敢死队，发动了潮水般的狂攻。整个防守岌岌可危，聂部投入了全部的兵力，才勉强守住。又一个夜晚来临，城墙上的杀戮仍然在进行，官兵们已经疲惫到极点。一处城墙垛口，日军蜂拥的爬上来，顿时短兵相接的战斗开始。黑暗中一名士兵抡起枪托砸倒了一名日军士兵，这时一把刺刀捅进来了他的身体。
这名士兵顺势拉响了身上的手榴弹，就势身体滚入日军群中，一声爆炸日军倒下一片。角落里几名伤兵也纷纷拉响手榴弹滚入日军阵中。就在这时城墙里侧突然传出冲锋枪的连续射击声，进入城墙的日军士兵纷纷被打倒在地。[]
上来的增援部队，纷纷向城下投掷手榴弹，突破口堵住了。这样的情景在城墙上随时上演，情况万分危机、防守越发艰难。日军35师团师部，师团长面前一位大佐倒在血泊中，山本有介双手拄着滴血的指挥刀，声嘶力竭喊道：“进攻！进攻！给我不停地进攻。”显然面前这位大佐进攻不利被刀劈了！
日军指挥官疯了，日军士兵也疯了。战至天明，万分危险的缓解，士兵们顽强奋战顶住了日军的狂攻。伴随美军轰炸机到来，日军的进攻势头得到遏制。总部考虑到德州安危，增加了一支美军轰炸联队，现在总部只能做到这些了！
徐海东一身尘土脸色乌黑走进军指挥部：“军长！日军是玩命了，这样打法不行。眼下官兵们十分疲劳，尤其是伤亡越来越多难以承受，今天晚上恐怕守不住。我建议放弃城墙进入城里，和日军打巷战？”聂荣臻灰白的脸颊无语，良久，他吩咐给总部发报。
很快总部来电，同意他们天黑后放弃城墙退入城内打巷战。同时总部告知，刘志丹的先头部队明天5时到达，并让他们务必坚守到天亮。这时一名参谋脸色同样灰白走进来禀报：“报告军长，城内临时医院，躺满了5000多伤兵，我们的医疗措施根本达不到救治。”
聂荣臻果断说：“立即动员城内的民间医生，最大限度的抢救伤员。”徐海东知道军长现在的压力有多大说：“军长我上城墙了。”聂荣臻深沉说：“老伙计，不到万不得已，你不要身先士卒！”徐海东敬了一个军礼离去。
夜幕来临，聂荣臻命令防守部队放弃城墙，退入城区打巷战。日军付出沉重代价意外占领城墙，可是接下来的巷战，日军陷入两难境地。地形地貌很快限制了日军的进攻速度。这个夜晚，整个德州城似乎就是火药桶，仿佛轻轻一点就会发生大爆炸。
暗夜下，河北东部的固城出现了一支大军，士兵们头戴钢盔，一路小跑轻装前进。不时有军官低声命令：“跟上。不要掉队！”刘志丹接到总部命令，德州城**军十分危险，命令他凌晨5时务必赶到战场。
因此刘志丹命令先头部队一个旅轻装前进，务必准时赶到战场。刘志丹率领第3军，是沿着河北和山东交界处，一路向德州前进。本来他的部队装备了大量卡车，可是这一带糟糕的地形，尤其是小河流非常多，卡车的行进速度反而更慢。
因此刘志丹决定徒步行军，同时他命令一个团跟随车队的轻重在后面跟进。自从打完防御作战，刘志丹所部一直没有大的战事。大反攻的凯歌奏响后，他的部队也没有顺利投入战斗。当初刘伯承率部攻打了焦作，好歹捞到仗打。自己一直没有作为，为此他曾数次向司令官王德彪请战。本身王德彪就郁闷着，试想想他能有好果子吗？
终于有了战斗任务，而且一上来就是大决战，刘志丹自然兴奋异常。刘志丹命令先头部队快速增援德州的同时，他命令第8师直接插向衡水，目的是在野外歼灭日军。
增援的先头部队到达战场，是4点30分，比计划提前了半个小时。情况十分危急，部队到达战场，立即从西南方向发动了进攻。城外突然爆发激烈的枪声，城内军指挥部内闻听都神情一振。
“我们的援兵到了！”聂荣臻大声喊道。军部内所有人欢呼起来，大家纷纷拥抱在一起，眼泪打湿了衣襟。短短的三天时间，仿佛有三年那般漫长。伴随城外枪声更加猛烈，进入城内的日军攻击停止，接着开始撤退。
日军师团长山本有介，正在指挥所部全力攻城，他心里清楚，无论付出多大代价，也要从新占领德州。目前从沧州而来的日军师团，接受了他的指挥，因此他决心今天天黑前一定要拿下德州城。
虽然天亮了，敌人的轰炸机群又赶来支援，可是部队已经攻入城中，轰炸机的支援效率大打折扣。原因是轰炸机无法对城内实施轰炸，那样会误伤的。山本有介看到了这一点，因此白天拿下德州城没有问题。
山本有介对攻城部队下了死命令，黄昏前一定要拿下德州城，为此他命令从沧州而来的第51师团，要投入全部力量。西南方向突然传来猛烈的枪声，山本有介最后的希望破灭了。
“报告将军阁下，西南方向出现大批中国援兵，他们从侧翼发动了猛烈的攻势！”一名浑身是土的军官狼狈的进来报告。山本有介大惊，立即命令前线部队撤退。日军攻城部队接到命令，慌忙从城区开始撤退。
山本有介还算明智，没有下令向衡水撤退，而是命令所部和51师团会和向沧州撤退。山本有介经验丰富，他知道这支中**队在德州顽强抵抗三天，绝不是等待援兵哪嘛简单，因此他明智的下令向沧州撤退。
本来刘志丹期望在德州和衡水之间，消灭日军主力，可是穿插到衡水附近的第8师先头部队报告，没有发现日军向衡水撤退，刘志丹判断日军向沧州撤退了，他命令部队尾随日军向沧州方向追击。