凌晨5点，到达溧阳的鬼子毫不停顿的开始攻击。一个中队的鬼子从溧阳的西北角发起冲击，其他三个中队向溧阳东西面迂回，另外两个大队也从东西两面向茅山展开包围。

由于赵大虎的防御重点在城西，守西北角的一营三连阵地很快被突破。三连长金满楼迅速组织火力堵住缺口，除火力点外所有官兵都冲出工事，用驳壳枪、冲锋枪、步枪、刺刀、手榴弹等优于鬼子的近战火力将冲入的鬼子分割开来，冲入城的2、30鬼子被二线部队歼灭，大部又被一营三连挤出城外。接着，城北、城西战斗相继打响。

突击不成的鬼子汤浅少佐迅速调整部署，将大队配属的12挺重机枪，两门九二式步兵炮全部集中在西北角，企图从西北角撕开溧阳守军的防线。一时间，溧阳城的西北角成了主战场，枪炮声打得分不出点儿来。汤浅少佐还是很有眼光的，城区西北角是贫民区，建筑多为茅草房，不利于守军构筑工事，城西虽然有几座小山，但周围制高点必为守军所控制，对突袭来说打草惊蛇非常不利。所以，汤浅少佐用燃烧弹攻击茅草房，使守军非常被动。但一营三连依然死死守在那里，不曾后退半步。

这时，一营副营长王焕凯带着一营一连的一个排赶来增援，见势不妙，急忙动员百姓撤退，同时布置年轻的百姓拆除易燃的建筑，堆在一营三连的防线后方，腾出防火通道，这时一营三连已伤亡过半。王焕凯果断命令金满楼撤退。

鬼子冲进溧阳城时，王焕凯和金满楼正安排掷弹筒也换上燃烧弹，同时分散布置的几挺轻机枪引得鬼子兵分多路。当大多鬼子进入草棚区时，王焕凯下令开炮（掷弹筒），一时间100多鬼子陷入火海。武穆军的士兵们听着鬼子的惨叫，身上都起了鸡皮疙瘩。

守在溧阳北面的二营一连没受到鬼子攻击，看到相邻阵地的情况，连长吴玉文果断的向鬼子的重机枪和炮兵阵地掩杀过去。汤浅少佐正指挥营救火海中的部队，被侧翼掩杀过来的二营一连打了个措手不及，终于没能稳住阵脚，让二营一连一冲到底，将重机枪阵地和炮兵阵地干净的收入囊中，汤浅少佐也被冲锋枪打成马蜂窝，残余鬼子不到40人向茅山方向逃去。

赵大虎接到战报，马上命令：一营三连向西回一营建制，反击西面进攻之敌；二营一连携缴获之重机枪回防城区整个北面，二营二连、三连携缴获之九二式步兵炮，沿城区外围侧击东、南两面攻城之敌。

天黑之前，赵大虎指挥武穆军第四大队成功的击溃进攻溧阳之敌：西面的鬼子在城外山头上的倒打火力和城内的反击下，向茅山方向溃退；东南面之敌在二营侧击，三营反击下，退往西山方向；幸运的是，阼藤正三郎少将率领的103联队在溧阳开战后，竟然按原计划绕过溧阳开往西山方向。此役，武穆军伤亡300余人，歼敌700余人，损失枪械步枪100余支，轻机枪2挺，掷弹筒3具；缴获九二式步兵炮2门，重机枪9挺，轻机枪31挺，掷弹筒36具，三八式步枪275支，南部式手枪20余支，战刀20余把，弹药、马匹若干。

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