经历了这些苦难的日本国民义勇战斗队员们，当他们冲到距离中国军队一线阵地前沿一百米左右的时候，又被密布的铁丝网所阻拦。早已等待这个机会的第五军一线部队，立刻使用手中的轻重机枪和步枪，对准那些拥挤在阵地前沿铁丝网附近的日本人进行射击。

中国炮兵进行轰击时，人们正处於快速冲锋的阶段，往往注意不到途中被炮弹炸上天空或粉身碎骨的同伴。但当大家被阻拦在铁丝网前的时候，则眼睁睁的看着自己同伴在对方密集的枪弹打击下，一个个浑身冒着血，实实在在地倒在自己的身旁死去。

由于身后不断有战斗人员涌上来，自己后退的道路已经被堵死，想要活下去，唯一的办法就是冲上中国人的阵地上，消灭对方从而保住性命。在此想法下，人们不断的往铁丝网上涌，很快中国一线阵地的铁丝网前摞起了一米多高的尸体。后面的国民义勇战斗队员们踏着同伴的尸体翻越过铁丝网，蒙着头呐喊着快速的向前冲锋，全然忘记了使用自己手中的枪支或手榴弹进行射击和投掷。

战斗进行到这个时候，交战双方已经谈不上什么战术的问题了。一方企图利用人数上的优势，冒死要冲上对方的阵地进行白刃战。而另一方则开动所有的火力打击手段，要把对方消灭在冲上阵地之前。

如此惨烈的战斗进行了30分钟，蜂拥而上的日本武装人员渐渐接近了中国一线阵地前20米的距离。看到冲上去希望的日本人，忘记生死一般的叫喊着往上猛扑。而中国一线官兵们在经历了这漫长的激烈厮杀后，精神上也达到了承受的顶点，马上就要崩溃了。

就在这时，第五军的增援部队赶到，美式谢尔曼坦克上的火炮和机枪，居高临下的喷射着死亡的钢铁，将密集的人群打翻在地。火焰喷射器则向阵地前的日本人播撒着炙热的火焰，阻拦日本人冲锋的道路。同时在阵地后面800米的地方，亮起了数十个空军地面发光指示标，箭头直指日本人攻击的地方。

经过准备的中国空军，紧急从对马岛起飞了200架h35-5俯冲轰炸机和80架h38-3双引擎中型轰炸机，对第三十九集团军进行支援，海军航空兵也从航母上放飞了60架h35-6h俯冲轰炸机投入战斗。

根据战前制定的轰炸计划，中国空军的俯冲轰炸机，负责对户畑市和立足山两地地面发光指示标前方1000米的位置上，实施汽油燃烧弹攻击。海军航空兵的俯冲轰炸机，负责对白山和石峰山地面发光指示标前方1000米的位置上，实施汽油燃烧弹攻击。战术空军的80架h38-3双引擎中型轰炸机，则对日军攻击阵线后方的部队集结地，进行大范围的汽油燃烧弹攻击。

在中国空军加入到战斗中来以后，整个第三十九集团军的防御形势得到了改观。汽油燃烧弹形成的火墙，阻碍了日军后续部队的前进。

对第五军进行猛攻的日本国民义勇战斗队和第145师团，由于得不到后续兵力的支援，一线攻击的50000多人，在第五军的猛烈打击下，逐渐失去了攻击力，最后全部被消灭在阵地前沿。

对第八军实施攻击的第351师团和第312师团，以及60000名日本国民义勇战斗队员，在攻击发起前中国海军的猛烈炮击中已经伤亡过半，士气受到极大的打击，攻击开始后，部队进攻速度和凶狠程度明显不足。当海军航空兵进行汽油弹攻击时，部队很快就垮了下来，全然没有了昨天福冈国民义勇战斗队员们那种勇敢的战斗精神。

倒是对户畑市区进攻的日军第84师团和40000名日本国民义勇战斗队员，打得有声有色。

第84师团长佐久間爲人中将，将手中的战斗人员分为三个部分。以5000国民义勇战斗队员为第一攻击波，猛烈冲击中国守军阵地，吸引中国守军的火力，掩护第84师团199、200、201三个联队的日军进入战场附近，迅速构筑简易设计阵地。第84师团的野炮兵联队和速射炮队（37mm）跟随一线步兵，将炮兵阵地靠前部署，直接进行炮火攻击。

构筑好简易射击阵地的日军部队，利用炮兵、轻重机枪和步枪火力进行猛烈的射击，掩护随后跟进的25000名日本国民义勇战斗队员，向守军阵地发起更大规模的冲击。剩下的10000名国民义勇战斗队，用于最后对溃散的中国军队进行追杀。

由于日本人之前所进行的攻击全都是混乱和无组织的盲目冲击，当日军突然改变进攻方式的时候，第三十九集团军司令部直属独立步兵旅一时变得不适应，第一道防线只坚守了30分钟就被突破，部队也遭到一定的伤亡。

杜聿明急忙将集团军作为预备队的警卫营、侦察营拉上去，利用第二道防线进行抵抗。

同时命令第八军的机械化团从正面进行增援，加强正面防线的火力。集团军直属机械化旅和海军陆战队三旅的三个营，从战线的右边攻击前进，击破当面之敌后，直取南面方向的白川町。第五军所属机械化团和第200师，出若富士町，一路向西南方向攻击前进，占领原町。

待两支部队分别攻击到达制定地点后，掉过头来，由南向北，从后面对日军第84师团和40000名日本国民义勇战斗队形成包围，最后彻底将其消灭在户畑市区内。

由于日本人对第五军和第八军防线的攻击全部被遏制住，两个军的大口径火炮得以调转身来，对攻入户畑市区的日本人进行轰击。同时海军炮击舰队冒着搁浅的危险，靠近海岸，全力对户畑市区内的中国守军进行炮火支援。

第84师团长佐久間爲人中将没有想到，其他两个方向上的攻击行动这么快就被打垮，中国军队在黑夜里，日军发起的如此大攻击行动中敢于进行反包围。待他醒悟过来的时候，40000名日本国民义勇战斗队员和三个步兵联队已经被装进了包围圈。促不及防的野炮联队和速射炮大队虽然极力防抗，但仓促间，许多火炮还没有调转过炮口，就在中国坦克的快速冲击碾压下，全部玉碎。

彻底绝望了的佐久間爲人中将，眼睁睁的看着自己的部队被一点点的消灭，于是拔出指挥刀准备切腹自杀。

第84师团参谋长杉本和二郎大佐和司令部的参谋死死拉住佐久間爲人，命令卫兵将佐久間爲人中将强行护送逃出了包围圈。

失去了指挥，有没有后续部队的支援，加上处在整个第三十九集团军大型火炮和海军炮击舰队火炮的合力轰击圈内。40000名日本国民义勇战斗队员与第84师团官兵，此时只能各自为战，原来有计划的攻击，变成了为生存的四处冲击。

空军接到杜聿明的请求后，先后派出对马岛上所有的h38-3双引擎中型轰炸机，对八幡市一带日军可能的集结地和指挥所，进行猛烈的轰炸，阻止、扰乱日军对户畑市的增援行动。不久，从朝鲜半岛起飞的中国空军h-41四引擎重型轰炸机和美国第14航空队的b25和b29轰炸机，也铺天盖地的赶到战区上空。大量的汽油燃烧弹和凝固汽油燃烧弹，如同冰雹一般的被投掷下来。八幡市的无数地点燃起了冲天的大火，在这一地区的日本武装力量遭受到再一次的打击。对第84师团的救援行动，根本无法开展。

当天色开始发亮的时候，处于户畑市包围圈内的日本武装人员的命运，就此被决定了。除3200多人投降外，其余42000多人被打死。

10日凌晨的战斗，日本武装人员共被消灭176000人，其中第84师团战斗部队全部被消灭。