苏阳知道日军举动后，他通过电文先后与粟师长以及王猛师长取得联系，最终他们决定主动出击。
粟师长第一师九千人兵力直接对日军侧后实施打击，而魏建平新编第一旅八千多部队则是正面阻击日军部队推进，骑兵第三师则是作为机动部队，配合第一师部队对日军进行袭扰。
牛大海特战团部队集中起来，对徐城以南的日军81联队实施围歼，争取在最短时间内将其歼灭。
一道道命令迅速开始传递，早上九点钟，特战团部队开始对81联队实施猛攻，双方在徐城以南地区展开激烈对战，81联队很清楚自己的情况，所以他们是固守阵地，抵抗特战团部队攻击。
特战团这支部队武器装备精良，战斗力很强，他们在团长牛大海指挥下，不断对日军部队进行杀伤，日军81联队虽然还能够守住阵地，但他们付出的伤亡不小。
九点十五分，新编第一旅部队在徐城西边与日军部队交战，新编第一旅三个团全部出城，他们占据附近有利地形，对日军部队实施打击，随着新编第一旅挡住日军前进道路后，日军炮兵部队迅速开始将火炮架设起来。
61旅团，62旅团，独立混成12旅团一万多部队迅速构筑出发阵地，各种武器架设起来。
九点半，日军炮兵开始对新编第一旅实施猛烈炮击，三个旅团部队随即出击，小鬼子如同潮水一样朝着新编第一旅部队涌动过来，双方随即展开激烈作战。
因为新编第一旅部队全部离开徐城，到城外阻击日军部队，此时徐城完全是空虚的。
日军部队很快也发现了这一点，17师团中将师团长酒井康迅速指挥17师团和35师团的两个辎重兵联队在二十辆坦克装甲车掩护下，迅速朝着徐城推进，他们想要夺取徐城，但这支部队出发后，骑兵第三师迅速杀了出来。
骑兵部队和装甲部队在火炮重武器掩护下对日军辎重兵展开攻击，坦克的火炮和机枪不断进行射击，密集炮弹和子弹朝着日军辎重兵打了过来，小鬼子辎重兵付出很大伤亡，而他们二十辆坦克装甲车，瞬间成为骑兵第三师装甲部队以及反坦克炮打击重点。
一颗颗穿甲弹快速射击过来，日军坦克装甲车陆续被摧毁。
随着日军二十辆坦克装甲车被摧毁后，日军辎重兵没有任何依靠，他们成为骑兵屠戮的重点。
两个辎重兵联队的联队长迅速下达撤退命令，而日军也急忙抽调炮兵进行射击。
一颗颗炮弹朝着骑兵第三师打了过来，爆炸声响起，骑兵们付出一定代价，但日军想要趁机夺取徐城的想法破灭，而且他们付出很惨重的伤亡代价。
到十点钟，粟师长第一师也开始投入到作战中，双方开始在徐城以西地区进行决战。
各个制高点成为双方反复争夺的要地，激烈的枪炮声不断响起。
新编第一旅三个团死死遏制附近制高点，不断对日军实施打击，日军则是在强大炮兵和航空兵支援下反复冲击阵地，他们使用侧翼猛攻，大范围迂回等战术，但是因为有第一师和骑兵第三师策应，日军这些战术全部破灭。
地面上出现双方阵亡官兵的尸体，血腥的味道弥漫在空气里，从九点钟开始，激烈作战一直都在持续。
下午两点钟，骑兵第三师以师部直属装甲营，各团直属装甲连拼凑出二十多辆坦克，四十多辆武装卡车以及武装摩托车组成装甲部队，这支装甲部队加强骑兵第七团，由师长王猛指挥，对日军炮兵阵地进行突袭。
骑兵第三师这次突袭打了日军一个措不及防，他们炸毁日军二十多门火炮，给日军带来数百人伤亡，但是因为日军强大的炮兵实力，骑兵第三师损失四辆斯图亚特坦克，二十多辆武装卡车和武装摩托车，以及两百多骑兵。