1938年四月六日，第五戰區司令長官李德鄰下達總攻命令，孫彷魯第二集團軍以及湯克勤20軍團部隊分別對日軍瀨谷支隊，版本支隊展開全面總攻，孫衛華突擊營則是抽調步兵第一連，步兵第二連，騎兵第三連從側翼對日軍進行打擊，重點對日軍有生力量進行殺傷。
此時經過接連作戰，從臨沂城出發支援臺兒莊作戰的版本支隊面臨著巨大威脅，他們遭到優勢中方部隊打擊，完全失去和臨沂城之間聯絡，裝備物資也無法進行補充，不得不從第十師團這邊進行借調。
而遲遲無法靠近瀨谷支隊，也讓版本順失去了耐心，他不得不給第十師團中將師團長嘰谷廉介發電，表示自己支隊即將返回臨沂城，繼續對臨沂城進行攻擊，只是版本支隊現在想要撤退，中方部隊自然不會答應。
75軍等部隊接連對版本支隊進行打擊，讓他們付出不小的傷亡代價。
臺兒莊這裡，日軍各部勉強力戰，但在中方部隊各部打擊下，他們損失慘重。
“啪啪啪。”捷克式輕機槍迅速進行射擊，密集子彈如同雨水一樣打了過來。
在輕機槍掩護下，步槍手快速靠近日軍陣地，端著毛瑟半自動步槍的戰士們紛紛進行射擊。
一名名暴露的小鬼子被子彈擊中，有的當場負傷，有的當場死亡。
突擊營三個連人數只有數百人，但他們從側翼展開攻擊後，給日軍帶來不小的威脅。
日軍部隊失去了火炮掩護，戰鬥力下降許多，加上有中方主力部隊攻擊，他們根本就無法攔截側翼的突擊營官兵，小鬼子躺在戰壕裡面的屍體越來越多了。
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“皇軍應對支那孫衛華蔚城獨立營作戰加以檢討，這支部隊無愧於第五戰區司令長官李德鄰對他們的極大信任。該部武器裝備精良，戰鬥力極其強悍，並且有頑強的戰鬥意志，他們無論是攻防還是防禦，始終堅持到最後一刻，力戰而犧牲毫無畏懼，觀其狀態之態，雖為敵人，亦為之感慨。”
“戰鬥到屍山血海的精神，經此戰後來看，並非皇軍所特有。驕傲輕敵，自我陶醉，皇軍之最大缺點，日後作戰當有所誡勉，而蔚城獨立營如若不能徹底將其殲滅，日後皇軍必定會受到其困擾。本支隊接連與該敵交戰，我軍傷亡官兵超過八百人，所斬獲該部之敵不過兩三百而已。”
慘烈的作戰進行到上午十點鐘，瀨谷支隊少將支隊長賴谷川專門給第十師團部發去了戰鬥彙報。
這一次賴谷川對蔚城獨立營進行專門彙報，表示了對這支部隊最大稱讚以及擔憂。
第十師團部得到電文後，中將師團長嘰谷廉介直接給賴谷川打來電話，再次對賴谷川進行呵斥。
嘰谷廉介自然也清楚孫衛華蔚城獨立營戰鬥力，但賴谷川這個時候寫出這樣的彙報，明顯會影響到日軍士氣，嘰谷廉介要求賴谷川全力對臺兒莊攻擊，以攻擊打破中方部隊反擊，從而控制臺兒莊。
賴谷川對於嘰谷廉介的命令是完全不會服從了，他已經直接與各部建立聯系。
到下午三點半，賴谷川直接給各部下達決定撤離臺兒莊，脫離與中方部隊戰鬥的電文，同時他下達一系列的部署，安排日軍部隊火速撤離戰場。
一道道命令傳達後，日軍各部迅速準備撤離，其實在這個時候，除了嘰谷廉介外，其他小鬼子都很清楚，如果今晚在不撤退的話，一旦中方部隊徹底完成合圍，他們可能會有被全殲的命令。
所以小鬼子各部積極執行了賴谷川的撤退命令，他們快速收拾武器裝備，做好撤退準備。
“小鬼子這是準備撤離，你們各連不要對其進行堵截，而是要迅速對日軍陣地進行攻擊，日軍是倉促退卻，大量武器物資肯定無法全部帶走，現在你們的任務就是奪取日軍陣地，奪取這些武器物資。”
在日軍陣地側翼，孫衛華舉起望遠鏡進行觀察，當他看到小鬼子逐步收縮陣地後，他立即下達了命令。
“是，營長。”各連連長紛紛答應下來。
下午四點多，日軍部隊開始撤離，因為是違背命令迅速撤離，加上還要面對中方部隊接連不斷攻擊，日軍許多均需物資根本就沒有辦法全部帶走，例如糧食、彈藥、被服等物品，小鬼子只能全部放火燒掉。
甚至連一些因為燃燒耗盡無法轉移的坦克、裝甲車、卡車等車輛，也不得不進行破壞，丟棄在戰場上。
小鬼子們是專門安排人員進行破壞，然而突擊營兩個步兵連一個騎兵連迅速對其進行打擊，日軍慌張逃竄。
大量物資沒有來得及被燒燬，就直接成為突擊營的戰利品。
瀨谷支隊開始全面撤離，等到師團長嘰谷廉介反應過來的時候，他已經被警衛部隊強行帶走，朝著嶧城逃離。
日軍留守臺兒莊區域的一個中隊，則是負責掩護主力撤離，然而等日軍主力退卻後，31師死死咬住他們，根本就不給他們撤離機會，這股小鬼子，是面對31師兇猛攻擊，傷亡越來越大。
當日軍部隊全面撤離後，孫衛華下達了命令，蔚城獨立營各部一方面朝著北邊追擊日軍，一方面逐步朝著棗莊東北方向轉移，劉赫帶著運輸隊先行一步進行轉移。
野戰醫院裡面的重傷員早已經安排好了，劉茜帶著輕傷員則是在警衛排護送下，直接抄小路前往棗莊東北區域的抱犢崮，孫衛華是打算先帶著部隊前往這裡休整，然後擇機返回察省蔚城。
各連快速執行命令，日軍部隊慌張撤離，在中方各部打擊下，他們傷亡數字不斷增加。
四月七日凌晨四點鍾，日軍留在臺兒莊區域一百多日軍徹底被全殲，而此刻瀨谷支隊逐步撤離到嶧城以南區域，提前護送炮兵部隊返回的版本支隊遠藤航部隊，則是立即出擊，接應瀨谷支隊朝著嶧城撤離。
隨著李德鄰下達全面追擊命令後，日軍部隊是加速撤離，慌張的退回嶧城區域。