衆人也都瞭解部隊的情況，認爲徐大龍說的有道理，一致同意徐大龍的意見。
徐大龍原本想自己率領特戰隊和大青山游擊隊組成的第一大隊在外線活動，可是他如今是抗日遊擊總隊的主心骨，他如果離開縣城，會導致城中的軍心不穩，於是他只能無奈地留下來坐鎮指揮，由第一大隊魏和尚的特戰中隊擔任外線機動作戰。
果然不出徐大龍所料，日僞軍認爲從煤礦逃走的戰俘和勞工們就是烏合之衆，因此他們從四處抽調兵力前來圍剿，其中包括，駐紮在大同的日軍的一個步兵大隊，以及周圍各個據點裏抽調出來的兩千多個日僞軍，總兵力3500餘人，前來攻打山陽縣城。
這天上午，日僞軍的各路人馬聚集到了縣城外面，開始了攻城。
抗日遊擊總隊的四個支隊分別防守一面城牆，第一大隊和第二大隊都是地下黨的抗日武裝，他們的戰鬥力十分頑強，打退敵人的進攻不在話下。晉綏軍和忠秧軍組成的第三、第四大隊擅長進行陣地防禦，手下兵力衆多，武器彈藥數量也足夠，同樣打退了日僞軍的進攻。
勞工們已經參加過了幾次戰鬥，如今已經沒那麼害怕了，他們看到日僞軍一次次被打退，膽量變得更大了，經驗也漸漸地積累了一些。
隨着戰鬥的繼續，遊擊總隊的戰鬥力一點一點在增強。
城外的日軍主力是從大同城裏過來的一個步兵大隊，大隊長是圍攻游擊隊的日僞軍的最高指揮官。
經過戰鬥之後，他發現裏面的抗日武裝的兵力衆多，火力也較強，如果四面圍攻很難奏效，於是決定集中兵力從城北方向發動進攻。
日軍的大隊長集中了四門九二式步兵炮、二十多門迫擊炮、1500名日軍，對縣城北城牆發動了猛烈地攻擊。
防守北面城牆的是第四大隊，忠秧軍的戰俘們都知道城池一旦被攻破，等待他們的就是滅頂之災，因此他們冒着敵人的炮火拼死抵抗，再一次打退了日軍的進攻。
日軍集中炮火攻擊城門附近的圍牆，竟然將圍牆炸開了一個缺口。缺口附近的戰俘和勞工們死傷慘重，阻擋不住日軍的進攻，一股大約200人的日軍終於衝進了缺口。
日軍很有戰鬥經驗，他們立刻架設機槍，掩護着部隊繼續擴大戰果，後續的大部隊也迅速地朝着缺口方向衝了過來。
第四大隊的戰俘們看到這種情形，也都急眼了，他們一面用火力打擊後續的敵軍，一面組織兵力朝着缺口方向涌了過來，想將缺口封住。
徐大龍一直關注着縣城各個方向的敵情，聞訊立刻率領着預備隊趕了過來。
他們剛到了缺口附近，就遭遇了日軍機槍火力的封鎖。
徐大龍見狀，親自拿起狙擊步槍，連續幹掉了日軍的兩挺輕機槍。跟隨他的一些特戰隊員也紛紛打擊敵人的機槍和指揮官。
趁着敵軍混亂，擔任預備隊的地下黨官兵們衝向了涌進缺口的日軍，與他們展開了白刃格鬥。
徐大龍沒有加入戰團，而是迅速上了圍牆，組織火力打擊後面的日軍援軍，切斷他們與進城日軍的聯絡。
進入城裏的日軍總共只有400多人，在數千名抗日武裝的圍攻下，最終死傷殆盡，縣城終於化險爲夷。
經過了這一場激烈的戰鬥，儘管抗日武裝傷亡慘重，可是那些活下來的人戰鬥意志更加頑強，又繳獲了數百名日軍的武器，整體的戰鬥力反而增強了。
整整一天下來，日僞軍組織了七八次進攻，全都被打退，傷亡的日僞軍也超過了千人。日軍的大隊長已經沒有能力繼續組織大規模的進攻了，只好暫停進攻，對縣城構成了包圍，然後向上級請求援軍。
此時是下午4:30，原本徐大龍準備到了夜間再向日軍發起反擊，看到日軍兵力嚴重不足，他決定提前發起反擊。
所謂擒賊先擒王，徐大龍知道日軍的主力現在在城北，只要能夠打垮城北的這股日軍，日軍對縣城的圍攻就被打破了。
他馬上跟在城外的魏和尚等人取得了聯繫，約定下午5:20向城北的日軍發起進攻。
徐大龍把所有的火炮都集中在了城北的城牆上，在他的親自指揮下，朝着城外的日軍發起了猛烈地炮擊。
由於在白天日軍攻城的時候，遊擊總隊並沒有使用火炮對日軍進行還擊，因此日軍並不知道城裏居然還有這麼多的火炮。日軍猜到了抗日武裝有可能從日軍手中繳獲了火炮，但是他們認爲這些烏合之衆根本不會使用火炮，因此對此並沒有防範。他們的火炮陣地就堂堂正正地擺在陣地上，物資也擺放在那裏，就連官兵們休息也都成羣成羣地坐在地上。
對於游擊隊的炮火猛烈地襲擊，日軍根本就沒有防備，被炸得人仰馬翻，傷亡慘重。
趁着日軍混亂，徐大龍直接就下令發起了進攻，抗日武裝從城牆的豁口以及北門衝了出去。
不得不說，日軍的戰鬥力十分強悍。他們雖然在炮火的打擊下傷亡慘重，看到城裏的抗日武裝衝了出來，他們就立刻組織部隊就地反擊。在日軍火力的打擊下，衝在前面的抗日武裝的官兵們，紛紛中彈倒下。衝在前面的那些地下黨的官兵和戰俘們紛紛臥倒，而跟在他們後面的那些礦工們，很多人竟然嚇得掉頭就跑。
衝在前面的官兵們看到這種情形，也開始動搖，準備開始撤退了。
正在這時日軍的背後突然響起了激烈的槍炮聲，接着魏和尚率領的特戰中隊以及馬振宇率領的第一大隊的官兵們，從日軍的背後猛衝了過來，日軍頓時大亂。
看到這種情形，城裏出來的抗日武裝頓時士氣大振，他們蜂擁而上，很快就衝入了日軍的陣地，雙方再次展開了激烈的白刃格鬥。
徐大龍擔心縣城其他三面的日軍趕來增援，爲了儘快打垮日軍，他親自端着刺刀衝在前面，見到日軍的官兵上去就是一刺刀。
徐大龍刀法嫺熟，在他的面前，日軍沒有一個能夠走上一個回合，他轉瞬之間就刺到了七八個日軍的士兵。