一师二团此时全部的注意力都放在正面日军75联队的两个大队身上，没料到山上的日军会突然对他们发起进攻，猝不及防之下险些被日军冲破防线，日军突击部队一度打到距离一师二团团部不到十米的距离。
二团长林雨石亲率团部警卫排将日军挡住，日军75联队三大队的动作也引起包围圈中日军的动静，见有援军来，包围圈中的日军也玩命往外冲。
一师二团面临空前压力，被日军两面包围，二团长林雨石将手中能用上的人全部派上去，尽全力挡住日军的夹攻，在混战中团长林雨石身受重伤，阵地险些被日军攻破。
幸好吉洪昌接到三师一团的报告，日军正集中主力夹攻一师二团，吉洪昌担心二团有失，命令炮兵朝二团所在地外围开火。
炮兵的支援对一师二团来说无疑是及时雨，炮击打乱的日军的布置，给一师二团喘息之机，一师二团抓紧时间重新布置阵地，吉洪昌也将预备一师一团调往磨盘山脚，协助一师二团堵住缺口。
吉野雄太组织的这次进攻无疑是孤注一掷，在这次进攻失利后，日军再也组织不起来像样的进攻，日军两个大队的主力部队被抗日军包围在磨盘山脚下，剩余的兵力则待在磨盘山上。
明眼人都清楚除非日军有援军支援，否则日军这两个大队恐怕要被抗日军留下，另外在磨盘山上的日军也不安全，随时都有可能再次或如抗日军包围的危险。
在日军吉野支队陷入抗日军重重包围的同时，延吉日军的处境也岌岌可危，五纵二师此前曾在延吉一带作战，对延吉周围的地形颇熟，进攻起来得心应手。
五纵最先取得突破的是延吉以南帽儿山一带，驻守这里的日军部队是临时拼凑起的侨民和日伪警察，将他们放在这里是因他们战斗力弱，帽儿山一带正好地形险要，能让他们据险而守。
日军忽略了五纵二师熟悉延吉附近地形，进攻此处的二团三营派小股部队绕后偷袭驻守帽儿山日军，驻守此处的日军是些没有上过战场的侨民和警察，在抗日军前后夹击下，迅速溃败，二团三营占领城南高点帽儿山。
将帽儿山拿下后，二团将预备队二营也投入进攻，以三营向北进攻，配合二团一营夹击驻守驻守城北河边的日军第74联队二大队二中队，二营则向城趁机攻入城中，向二中队身后包抄。
城中战斗最激烈的地方是火车站，二师一团一营与师属机炮连与日军二大队一中队在这里召开激战，前不久新修的火车站，在炮火中化为一片废墟。
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火车站南面是河，北面靠山，位于一个狭长地带，进攻的抗日军主力很难施展开，只能以排甚至以班为单位慢慢向里渗透，与日军在废墟瓦砾间战斗。
日军二大队一中队作战作为二大队战斗力强的中队，战斗意志很顽强，抗日军战士只能用冲锋枪、手榴弹开路，整个车站内甚至找不到一片完好的瓦片。
