第二天，天色阴沉。拂晓，西边毛家湾旁边的小山头传来激烈的枪响。那里距张自忠所在的沟沿里不过一公里，只隔着两个小山包。守在那一线的是郑万良的第四四零团。
张自忠刚刚睡下，就被惊醒，立刻起身，带领参谋长李文田、高参张敬、苏联顾问和几名随从副官，到沟沿里后山上观察。
日军很快攻占了两个小山包。张自忠命令郑万良团预备队上去增援，夺回了第二个山包。日军几次反扑，都被击退。日出时，日军突破了郑万良团的第一道防线，攻占了沟沿里西北的制高点，从高处发炮，沟沿里直接暴露在日军火网之下。与此同时，东线日军攻克了两乳山，用重炮向守军前沿阵地轰击。张自忠将总部移到东面杏仁山旁的陈家湾。
上午10点钟，日军步兵猛攻沟沿里，郑万良团退守石龙岗，隔山沟与日军相持。东面，日军从方家集越过十里长山，与进入罐子口的日军相呼应，从东西两面夹攻守军阵地，攻势一浪高过一浪。两军往返冲杀，阵地失而复得四次，战况异常惨烈。
