随之炮火延伸射击，东条英机以第师团第联队发起进攻罗家山，晋绥军的轻重机枪一经发射就遭遇日军步兵炮和大量掷弹筒的准确点杀，火力迅速衰竭；日军迅速接近晋绥军简陋的阵地，在迎接一排手榴弹洗礼之后，日军一举突入425团阵地，双方随即展开刺刀对大刀的肉搏；晋绥军官兵历经数小时的轰炸，士气和体力都已大幅度下降，很快就纷纷不支；2旅旅长杨维垣投入预备营才得以勉强守住部分阵地和日军打起相持；但已吓的425团李在溪团长越过旅长、师长直接向李服膺请病假（史实）。
就在2旅方面慌乱之间，日军第师团第联队也攻上盘山制高点，修筑到一半野战工事和所谓国防工事非但未能形成有效防御，反而暴露目标，导致进驻的400团重机枪和迫击炮全数覆没；第联队迅速点杀400团的大部分轻机枪组后，就冒着晋绥军的手榴弹杀上盘山，团长李生润见大势已去，跟着士兵逃跑，盘山轻易失守（史实）。
盘山一失，一线各团全在日军威胁之下，见无法再守，李服膺和李俊功师长只能下令部队退守天镇预备阵地。日军第2战车队掩护第第联队驱赶着晋绥军的败兵瞬间杀到，吓的守天镇的200旅旅长刘潭馥率部逃跑，但99团一部分在张敬俊团长领导下留了下来埋伏在镇北，着大队日军汹涌西去，等一部分日军过来搜索时猛烈开火，一举击毙日军20余人，并用大刀砍下几个顽抗的日寇脑袋挂在杆子上后才从容撤走。（史实）
日军见天镇还有**守备，不敢以主力西追，随即停顿下来，展开搜索清剿。
傍晚时分，阳高县城6军军部内，收容部队、并知道全部坏消极的李服膺望着地图一筹莫展，副军长贾学明安慰着：“军座不用担心，我们这里毕竟只是山西防御战的前进阵地，阎主任下令我们守两个三天的命令已经超过了；日军虽然停留在天镇，但明天一早肯定开过来，我们还是今晚赶紧撤吧！”
“你说的轻巧，谁知道这六天是按命令到时算起还是从日军进攻算起？‘令第6军在天镇、盘山固守三天。’后来又是一封‘追加固守天镇、盘山任务三天。’真要从日军进攻算起，我们可惨了！”李服膺想了想说，“要不我们把责任推给刘潭馥和李生润身上？阎主任那边也好交代？”
