老蔣還在計算得失間猶豫，薛岳卻已經等不起了，眼見因為第2師和110師拼死創造出的戰機即將流逝，中央軍的精華不敢不听老蔣調動，雜牌就沒這個限制了，于是薛岳下令盧漢指揮就近的182、183師投入戰斗，正在趕來的184師及軍直屬隊隨後跟進。
伴隨著遠處野戰炮群發力對日軍縱深的炮擊，早已蓄勢待發的滇軍立即跑步前進至安峰山和房山之間殺入混亂的戰場，由鄭洞國和張軫部正在撤退的傷員指引，安恩溥和高蔭槐率領兩萬多滇軍踩了一路血水和雙方戰死者的尸體投入戰斗，一瞬間就將南翼中後段戰場逆轉。縱使有第46、59聯隊各一部幫忙，未及展開防御隊形的、已剩不足3000人的第2聯隊還是只抵抗了片刻就崩潰了，這個跟日本現代陸軍同齡的老牌聯隊（最初六大鎮台演變的六大常備師團中的第1師團第1旅團第2聯隊）被五倍以上優勢的新銳**圍攻，上萬把刺刀和大刀在手榴彈雨中揮舞，打的第2聯隊連陣線都無法維持、如雪熔般消融。很快，除戰斗前先撤出的少量傷員外被滇軍殺的幾乎無一人幸免。
掃平第2聯隊及12、14師團少量殘部後滇軍展開攻擊正面向東北至西北逐漸拓展，打的上村清太郎真的開始叫救命了；而井關隆昌因核心部隊第2聯隊幾乎全滅更急的吐血。兩人又不約而同向多田駿求救。多田只能放出就近唯一的預備隊第26師團增援，高蔭槐183師立即遭遇（抱歉，該師團長名字太……遭xx）這支新銳之師的猛攻，滇軍雖強悍但限于態勢不利和兵力不足，支撐不久就被打的節節後退，幸好張沖184師前衛團已經趕到投入戰場才穩定局勢；雙方就此展開混戰，各自後續部隊不斷加入，迅速死傷一片。而後方雙方野戰炮兵及日軍重炮兵正不斷發射炮彈對轟，炮兵軍官忙的計算不停。
直到5月5日即將來臨，心急如焚的薛岳等一線將領終于等來老蔣的命令︰「繼續進攻！」
但此時最初投入戰場的部隊已經打的精疲力盡，就是後來投入的60軍也是傷亡慘重難以再戰；不過先期投入的日軍也已多半疲憊不堪、損失慘重。
不過**的後續部隊還是很具規模的，緊趕慢趕終于趕到進攻發起位置的孫連仲指揮自己的30、42軍及孫桐萱代理指揮的12、56軍（缺已經成為偽軍的吳化文手槍旅）7萬多部隊從北面投入戰斗；楊森、龐炳勛、曹福林、石友三則率領20、40、55、69軍6萬多人從南面加入戰場；正面由于日軍邊打邊退已遠離河邊，範菘甫46軍主力2萬余人也奉命渡河而擊。
然跟預想的不同，日軍故意誘導導致**相信岡村寧次主力還在登陸過程中的岡村主力已急匆匆投入戰場，**剛突進就遭遇優勢日軍側擊，各搜索分隊被迅速一掃而空。還未等**沿側翼展開防御大隊日軍就殺到，石友三和谷良民首當其沖，僅僅半個小時，岡村的4個師團如潮般掃過55、56軍原本待過的地方；而後是孫桐萱和曹福林接戰再敗；即使日軍同樣的晝夜兼程而來體力不足，被各個擊破的**也只能在孫連仲和龐炳勛指揮下也只能勉強抵擋、步步後退。
薛岳眼見局勢危機，一面向老蔣討援軍，一面就想直調附近最後的預備隊投入戰斗挽救局面，卻被預備隊指揮官胡宗南以沒有委員長命令為由一口拒絕，氣的薛岳破口再罵也無濟于事；與此同時，北面預備隊孫震部也同樣因為沒有老蔣的命令而停滯不前。
岡村寧次可沒有等待老蔣的猶豫期，一線4個師團各聯隊之間不斷滾動交替休息整補碾過一個又一個**師團，第14、20、26師團還殘存的攻擊力也因對面**崩潰而加入岡村反擊的洪流，使日軍保持甚至擴大攻擊力。等老蔣的增援命令下達給胡宗南，薛岳已經堅持不住下令全線南撤了；為惡心惡心胡宗南，薛在向老蔣報告撤退的同時卻沒有通知正開始前進的胡宗南，而只通知了其余各師；結果導致一路向西沖擊的安藤利吉和向北進攻的第1軍側面相撞，胡宗南被硬拖入戰斗，雙方大打出手，使附近久戰疲憊之師輕松月兌離戰場。
相比之下老蔣沒有安排最高指揮的北線就沒這麼好運了，幾個指揮官中孫桐萱被打的不知去向，廖磊和孫連仲還在跟各自對手血拼，孫震部還未投入戰場，張自忠部已被打殘，若非馮治安救援險些覆沒。混亂中無人協調指揮，導致許多部隊被各個擊破。到凌晨3點多，南北**中已經有多支從撤退演變成潰敗了。
就在隴海路上**大敗潰退的同時，三戰區圍攻吳江的戰斗已接近尾聲。
縱使天黑才開始靠近部署、準備炮擊等耽誤了幾個小時，縱使台灣旅團擁有普通師團才擁有的炮兵聯隊，但裝備的20多門山炮（其余已經在之前吳江第一次爭奪戰和京滬路各據點戰斗中損失）根本無法應對上百門彈如雨下的120迫擊炮，除個別走運的在第一輪火力對絕中就被炸的七零八落；而後大量81、82迫擊炮對著吳江城牆和城牆後方反復掃蕩，炸的靠拆房構築起來的野戰工事迅速崩潰，大批日軍步兵還未接戰就被炸成碎片。
下級官兵還在混亂中備戰和反擊，不過知道大局已定的波田重一已經心靜如平了，躲在掩蔽部里只是默默擦拭著家傳的武士刀一聲不響。
整整一個小時的狂轟爛炸，**炮兵從城牆到城中心反復掃蕩，將不大的吳江縣城炸成一片廢墟，不但將日軍上下炸的傷亡慘重，連同被日軍扣留起來的居民和‘國民’，還未發揮‘盾牌’的作用也成為密集炮彈爆炸的犧牲品，氣的不少妄圖依靠‘盾牌’保命的日軍破口大罵，但隨即就被更多的爆炸聲淹沒。
吳江日軍的求救也終于有了效果，日軍轟炸機隊連夜出發飛臨吳江上空，借著戰火瞬間的光亮圍繞投彈，只不過大部分炸彈都遠遠偏離目標成為翻土甚至炸魚的利器；敢于低飛的勇者則陷入了37高射炮編織的火網中，不斷有轟炸機成為夜空中明亮的火團。
當中型和重型迫擊炮構成的地面火力開始再次向城中央延伸時，已經偷偷接近殘破城牆的26、28、70軍的兩萬精兵扛著長梯在大量機槍和輕迫擊炮掩護下開始沖擊，城頭上殘存的日軍火力點立即開始射擊，但對**構成主要殺傷的每個機槍位都遭遇十數乃至數十發60迫擊炮彈的精確轟擊。隨著日軍防御火力驟然下降，**以極輕的傷亡就撲到城牆下面，此時日軍的步兵冒著不斷擊中城上的**60炮彈整片整片的殺傷，不斷冒死將甜瓜式手雷扔下城牆，造成了**第一批較大傷亡；但後續**毫不遲疑繼續架起雲梯攀登，各部的60迫擊炮也在不斷前移轟擊城上殘存的日軍。終于有**攀上城牆，而後是大批跟進，迅速侵蝕日軍在四面城牆上的地盤；日軍貼近城牆背後的預備隊早被**迫擊炮臨空吊射炸的潰不成軍，剩下的根本無法上城增援；此時只有四個城門附近無人問津的日軍還空閑著，眼見得局勢危急，他們在各自大隊佐率領下對**發起了最後的反攻，和**在狹窄的城頭混戰，雙方城內城外的輕炮還不斷摧毀著對方的兵力，死傷一片。然日軍終究只是一座孤城，台灣混成旅團也只有2個不完整的步兵聯隊，一場城頭激戰後日軍就被殺的找不到影子了；各路**依靠數量和武器優勢逐漸在吳江城區擴展，巷戰也遠不如預想的激烈，因為日軍已經在城頭拼光了主力。
最後的激戰沒有預想的爆發在旅團部附近，李覺率70軍官兵輕松沖入只找到一些後勤兵，因為波田重一將最後的抵抗設在炮兵聯隊陣地上。殘余的山炮搖到平射位，對著大街連發零線子母彈，震耳欲聾的爆炸將最先沖到山炮兵聯隊陣地的26軍打了回去，丁治磐不信邪再攻一場又被打了回來，打的大街上滿是41師的死傷；不過這也是日軍最後的閃光了，因為陶廣率28軍從東面乘虛殺入炮兵陣地，缺乏近戰能力的炮兵用警戒用的少量步槍略微抵抗就告崩潰，但本該在歷史上武漢會戰中大發異彩的、此時卻在絕對郁悶被群毆的波田重一（大名鼎鼎的波田支隊）顯然不甘走完平凡的一生，就在62師殺到他的指揮部門口時引爆了設在炮兵陣地內的彈藥庫，震耳欲聾的大爆炸將炮兵陣地上的雙方上千將士一起化為騰起的巨大蘑菇雲。