八天过后的二月七日，第五战区采用逐步抗击的方式，已经将津浦线南段的日军第十三师团主力引诱至了明光镇以北、小溪河以南的长约二十七公里、宽约十一公里的一片区域内。
虽然这段时间正值农历新年之际，但处在与敌交战状态下的第五战区根本就没有过年的机会，而是在这期间紧张的完成了整个战役的部署。
其中正面的五十一军和五十九军大部分部队已做好了由防御转入反击的准备，担当侧翼攻击的十一和二十一集团军已经隐蔽运动到了日军左侧三十多公里的地方。
陈绪率领的联合指挥组已由徐州前迁到了蚌埠，并在凤阳设立了中继电台，以供与特种部队的小功率电台联系使用。
特种部队的十二个小队，在一天之前就开始了向敌后的渗透行动，并且相继和中继电台沟通了无线电联系。
另外华南空军的二十四架轻型轰炸机和八架重型轰炸机，也秘密部署在了长长江以南的池州附近的两个临时抢建起来的机场内。
二月八日，日军第十三师团向中国军队阵地继续发动了进攻，但却遭遇到了前所未有的顽强抵抗，一整天下来伤亡了八百多人竟寸步未进。日军师团长获州立兵当晚即向华中派遣军司令部要求尽快增调重炮部队，并拟定了一个等重炮部队一到，便以一个旅团的兵力正面进攻，以另外一个旅团迂回进攻中国军队侧翼的两面夹击作战方案。
获州立兵判断对面在阻击自己的是第七战区的主力部队，所以他不仅要占领中国军队的阵地，而且还想把中国守军打残，这样就可沿津浦线以长驱直入一举拿下蚌埠。
而后，就会有一个新的师团补充过来，自己因此极有可能会获得指挥两个师团向徐州方向进攻的机会。
然而，获州立兵的这个计划已经不可能得以实施了。
二月九日凌晨两点十五分，在根据特种部队的最新报告再次核准了日军十个重要目标的准确方位之后，华南空军的三十二架轰炸机便在夜幕中呼啸着起飞了。
同时，第五战区各部也于三点整进入了出击阵地。
当轰炸机编队飞过合肥上空以后，地面上就出现了两排明亮的篝火，以五公里的间距整齐排列，一直向北偏东方向延伸。
对照仪表和地面火光参照，领航机确认编队航线正确无误。
三点五十分，正在睡梦中的日军被突如其来的飞机轰鸣声惊醒了，正当他们纷纷跑出帐篷或房屋看着天上不知所以时，地面上数百米外便传来了轻型迫击炮的射击声，接着一个个发亮的火球就落在了日军的多个营地内爆炸并燃烧起来，让黑夜顿时变成了白昼。
即便是再愚钝的人此刻也反应过来了这是地面在为空中指示目标，日军军官们立刻大喊大叫着命令部队赶紧疏散隐蔽。
但这一切已经晚了！仅仅十余秒钟之后，第一批从天而降的炸弹就呼啸而至，落地爆炸后如同五彩缤纷的烟火向四处散开，立刻引燃了炸点几十米内的一切可燃物体。
又是恐怖的特种燃烧弹！
紧接着，第二批和第三批高爆炸弹和凝固汽油弹又混合着落到了日军营地内，无数身躯在火焰中扭动，与被引燃的弹药爆炸声和日军的惨叫声混合在一起，其情景宛如修罗地狱一般。
与此同时，日军的多处目标也遭到了来自地面的袭击，以至整个日军驻扎地域到处都响起了枪声和爆炸声。
设在一个车站站台上的日军第十三师团部是空中重点打击的目标，两架轻型轰炸机和一架重型型轰炸机共向这里投掷下了二十四颗五十公斤凝固汽油弹和十二颗五十公斤、十二颗一百公斤高爆炸弹，不仅使得十三师团部六十余名官佐无一存活、警卫及勤杂人员伤亡四百余人，而且还将停放侧线股道上的七节满载弹药的车皮引爆，剧烈爆炸的爆炸声颤动大地，冲起的火光映亮了直径十余公里的夜空。
此外，十三师团下属所有大队级别以上指挥机构、炮兵阵地、辎重囤积地、兵力密集处，在十余分钟时间内全部遭到了来自空中和地面轻型迫击炮火的毁灭性打击或重创。
四点半整，第五战区七万余名官兵分作多路，从西北、西南和正南三个方向二十余公里的战线上，向日军发起了全线攻击。
战斗持续到天明，中国军队已将沿铁路狭长布置的日军截为数段，并且牢牢控制了池河铁路桥和公路桥的北侧，切断了日军的主要退路。
其后的战况更为激烈，虽然从南京起飞的日军飞机一批批的出现在了战场上空，并对部分能够区分的目标进行了狂轰滥炸，但中国军队的炮兵也同样可以准确测定目标，两百余门各类火炮很快就按照区域划分对被围日军开始了猛烈的轰击。
十二集团军派出的两个81mm迫击炮、营两个100mm迫击炮营，一个105mm自行榴弹炮营、一个75mm山炮营，占了全部炮火数量的二分之一，而且炮手们操作熟练、发射速度快、射击精度高，一个炮兵连三到五轮的发射，一般就可以覆盖直径近一百余米的区域，对步兵的支援力度相当大。
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