日軍部隊展開了猛攻，110師團下屬的兩個旅團四個聯隊超過一萬人兵力開始反覆對101師陣地進行攻擊，他們在三個炮兵聯隊掩護下作戰，處於十分有利的一方。
101師固守在陣地上，與日軍部隊進行殊死戰鬥，部隊傷亡數字不斷增加。
沒有多久，26師團部隊開始參戰，後宮淳指揮兩個聯隊六千多兵力從側翼展開了攻擊。
一瞬間，101師壓力瞬間增加，好幾處陣地岌岌可危，隨時都有被徹底突破的危險。
陸續趕到戰場的東北挺進軍部隊看到這一幕，他們臉上表情有了很複雜的變化，一些軍官明顯是帶著畏懼的，在他們看來，日軍如此兇猛的攻擊，堅守在陣地上面，簡直和送死沒有任何區別。
沒有多久，一些軍官來到了軍長馬秀芳面前，雖然他們什麼話都沒有說，可意思很明顯，想要撤退。
凌晨兩點鐘，101師陣地出現被突破的地方，擔任預備隊的教導第一團在團長李子銘指揮下迅速投入到戰鬥中。
而在此時，察省蔚城的孫衛華得到彙報後，他開始使用第一次空投支援。
沒有多久，一架架飛機開始來到了炮兵團駐地附近，一箱箱炮彈透過飛機空投下來。
炮兵們這個時候是乾著急，他們火炮沒有了炮彈，無法對前線進行支援，聽著前方槍炮聲不斷，他們心急如焚。
團長何強幾次和前線進行聯絡，他都準備安排這些炮兵當步兵使用了。
“那邊好像有東西掉落下來了。”
“班長，你快來看看，是炮彈，是我們需要的77MM野戰炮的炮彈。”
“好多箱子，快開啟看看。”
“都是炮彈，真是蒼天有眼啊，竟然會有炮彈空投過來。”
炮兵們很快發現了這些炮彈，他們幾乎是沒有任何猶豫，迅速搬運炮彈來到陣地上。
何強瞭解情況後，他有些不敢相信，於是安排部隊進行試射。
一顆顆炮彈成功打了出去，看到這一幕後，何強露出興奮的表情。
他急忙設定炮兵陣地，同時火速抽調參謀人員到前線設定觀察所。
沒有多久，炮兵團投入到了戰鬥中，十八門77MM野戰炮不斷進行射擊，有了這些火炮支援，守軍壓力總算是減輕了一些，尤其是炮兵第四營的高射炮和機關炮參戰後，日軍一些輕重機槍陸續被摧毀了。
26師團和110師團攻擊受到了阻擊，東北挺進軍四個騎兵團開始出擊，從四周對他們進行打擊。
一時間這裡作戰變得復雜起來，日軍兩個師團想要突破陣地，幾乎是不可能的。
雙方陷入到了陣地戰中，彼此都有了傷亡。
後宮淳和桑木崇明眼看著部隊被阻擊，他們臉色陰沉著，於是加強攻擊。
小鬼子火炮進行集中射擊，工兵聯隊也開始參戰，拿著炸藥包的工兵跟隨步兵一起行動，對守軍一些火力點進行摧毀，到凌晨三點鐘，日軍兩個師團七個步兵聯隊全部投入到作戰中。
這個時候101師傷亡數字超過兩千人，許多陣地被攻佔。
董師長先後與傅宜生，孫衛華等人取得聯系後，他迅速放棄了陣地，朝著後方撤離。
東北挺進軍兩個步兵團，一個遊擊支隊七千人部隊，開始投入到戰鬥中。
日軍部隊如同潮水一樣湧動過來，可是在這個時候，孫衛華迅速使用了火炮支援。
十二門150MM榴彈炮持續了半個小時的射擊，一顆顆炮彈朝著日軍打了過來，快速前進的日軍部隊受到了炮擊，付出了很大傷亡代價，他們不得不暫時停止行動，免得出現更大傷亡代價。
三點半的時候，炮兵停止了射擊，日軍部隊開始分兵進行行動。
110師團從正面攻擊，26師團從側翼迂迴，這些小鬼子行動起來後，給中方部隊帶來了一定威脅。
僅僅是半個小時的時間，他們快速突破東北挺進軍陣地，導致東北挺進軍付出一千多人傷亡損失。
奪取東北挺進軍陣地後，日軍部隊沒有繼續前進，而是迅速在陣地上休整起來。
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而在這個時候，歸綏，駐蒙軍司令部裡，蓮沼蕃站在電臺面前，他臉上表情十分沉重。
通訊兵幾次和被圍困的騎兵聯隊進行聯絡，想要瞭解這些部隊的情況，但是這些部隊遲遲都沒有回應。
在這樣情況下，蓮沼蕃分析這些騎兵部隊很有可能已經被徹底殲滅了，為了避免部隊出現更多傷亡，他迅速聯絡26師團和110師團，要求他們迅速停止前進，原地進行固守，騎兵第一旅團的殘部，也飛速朝著九原城撤離。
1939年六月十日凌晨四點鍾，經過幾個小時的接連作戰，教導旅一部與35軍主力聯手殲滅了日軍騎兵13聯隊，騎兵14聯隊，騎兵71聯隊三千騎兵部隊。
解決這些騎兵部隊後，35軍部隊迅速設定防線，等待日軍部隊到來。
孫衛華這邊也命令101師和東北挺進軍等部隊不要進行阻攔，直接讓26師團和110師團朝著河套區域推進，他們是打算來一個甕中捉鱉，但是小鬼子卻很狡猾，他們沒有立即前進。
26師團和110師團原地進行駐守，並且不斷加固陣地。
馬秀芳發現這一幕後，迅速和孫衛華以及傅宜生取得聯系。
在察省蔚城的孫衛華很快就判斷，日軍很有可能已經瞭解到河套區域日軍騎兵的情況，所以他們停止前進，構築工事，在這樣情況下，孫衛華自然不願意就這樣放過日軍部隊。
他迅速使用了最後一個轟炸支援，四架轟炸機開始來到了日軍陣地上空。
一枚枚航空炸彈落下，巨大爆炸聲響起，在轟炸結束後，孫衛華要求各部迅速展開攻擊。
101師，東北挺進軍等部隊迅速展開了攻擊，不過26師團和110師團雖然經過了空襲，可他們主力沒有被重創，而且三個炮兵聯隊編制比較完整，他們擋住了這些部隊攻擊。
只是日軍部隊傷亡數字越來越大了，到早上五點鐘，26師團傷亡數字超過四千人，其中有兩千多人陣亡，110師團一直都是擔任主攻，傷亡數字更大，他們傷亡超過六千人，陣亡人員超過三千人。