20日，杜聿明正在亲临前沿阵地指挥战斗，观察战场形势，以便随时调整作战部署，包围昆仑关之敌。日军凭着“钢军”武士道精神和所占优势地形，顽固抵抗。突然杜军长收到白崇禧的电话：“你打电话告诉郑洞国，我军控制了南宁通向昆仑关的道路，敌人无援兵，叫他放心，从容不迫地指挥就是了。”杜聿明给郑洞国打过电话后，命令其他部队猛攻昆仑关以南的罗塘堡、同兴堡、界首堡等地。经过缜密的分析，杜聿明决定采取“要塞式攻击法”，稳扎稳打，缩小包围圈，一口一口地吃掉敌人。当天，第五军四面包围了昆仑关。从23日起，敌增援了2个大队的兵力，日军第二十一旅团长中村正雄亲自督战，在昆仑关的九塘指挥，24日傍晚，他站在山坡上用望远镜观察中**队行动时，被中**队的阻击手命中腹部。军医当即将他抬进民房，二十一旅团医院给他动手术，晚上8时20分，200师戴安阑部的一颗炮弹，将中村正雄炸死。中村正雄一死，昆仑关日军群龙无首，呈现一片混乱之态。第5军相继攻克同兴堡、罗塘堡、653高地。第200师师长戴安澜亲自督军奋战昼夜，前赴后继，终于夺取了界首阵地。杜将军情不自禁欢呼：“昆仑关大门打开了！”
26日凌晨1时，军令部急电陆军预备第2师师长陈明仁令率部驰援昆仑关。
此时，陈明仁正率部在鄂南枝江、松滋、公安一带沿江驻防，防止日军由武汉溯长江而上，西犯宜昌或南犯常德。全师防守于200余华里的江防线上，一面构筑工事，一面加紧训练，准备随时迎击日军。
陈明仁接令后，令所属各团连夜组织敢死队，由各连挑选精锐官兵一个排，每四个排为一个分队，每个分队为一个敢死队，天明，全师组成56个敢死队。
上午9时30分，陈明仁在枝江召开各团敢死队官兵誓师大会。
会上，陈明仁激昂慷慨，痛述了日本帝国主义者妄图灭我中华，欲使国民做亡国奴的祸心，激励众官兵发扬革命军人的爱国精神，用自己的鲜血和生命，保卫中华民族的生存。最后，他振臂一挥，斩钉截铁地说：每个官兵都要在战斗中杀敌立功，日寇不除，何以家还！与众官兵共唱军歌《满江红》。敢死队官兵用嘹亮军歌展现昂扬的斗志，精忠报国的决心。
下午3时，陈明仁命令第4、第5、第6，3个步兵团，以团为单位，以强行军的速度赶到衡阳转乘火车至郴州。陈明仁亲率师部及敢死队官兵从枝江出发，强行军至禄口，然后转乘火车至柳州。于是，全师各部队日夜兼程，一昼夜行军180华里，7天7夜行程1300余里，分别到达禄口和衡阳乘火车，急驶柳州。在柳州下车后，又急行军向宾阳、思龙进发。由于陈明仁一贯严以治军，行军途中，部队无论休息或进餐，均不进民家，受到当地民众夹道欢迎。
战斗之前，陈明仁对部队的要求更加严格，他号召全师官兵在抗击民族敌人日寇的战场上，要勇猛当先，果敢冲杀，有功者奖，畏缩者罚，逃跑者以军纪论处。他按照所得知的昆仑关的战报，在行军途中，即同有关作战人员对着地形图研究了周密的作战计划，决定从昆仑关左右翼增援杜聿明部陆军第200师，首先攻打昆仑关’324’高地，以取得有利的制高点和立足点。
当预备第2师向宾阳、思龙开进时，陈明仁召集各步兵团长、炮兵和工兵营长以上及有关作战人员在前沿阵地上，对敌情、地形进行周密推算。当时发现在’324’高地及其左侧一带高地，约有敌军一个联队，其防卫重点似在’324’高地主峰。该阵地障碍物只有一层屋顶形铁丝网，这是敌人凭借’324’高地地形险峻而加强设置的。日军火力点的布置虽然十分隐蔽，但详细观察，仍然可以发现其有利于我方对火力的压制和突击。经过详细研究，陈明仁环视一下全场，胸有成竹地说：‘324’高地山高坡陡，工事建筑坚固，火力封锁严密，正面强攻，势必难于奏效，但不拔除这个据点，就不利全线反击敌人。因此，我们只得将攻击的重点指向‘324’高地。陈明仁下达命令：本师决定向正面之敌发起攻击，重点指向‘324’高地，由两翼包围歼敌。
第4团团长洪行率部由左翼首先投入战斗，进行佯攻，将敌火力吸引到左翼，保障主攻方向得胜后，向敌纵深攻击前进；
第5团团长戴坚率部主攻‘324’高地，选英勇善战的官兵组成敢死队，由工兵支援，实行主要突击；
第6团为师预备队，暂在师部附近待命。
第4团团长洪行决定由东北的流亡学生杨某任敢死队队长。以这位在湖南参军的黄埔军校十四期学生对日本人的仇恨，足以担得起第4团敢死队长的重任。事实上这位敢死队长也确实未令洪团长失望。
陈明仁的命令，坚决果断，切合实际，大家决心身体力行，与敌决一死战。
会后，各步兵团分别组织营、连、排干部对各自的攻击目标、前进路线，进行更细致的侦察。对于敌人的每个火力点让各重机关枪连进行了严密分工，哪挺机枪压制哪几个火力点，都明确了各自的攻击任务，以保证对敌实施有效的火力压制，掩护步兵进行攻击。陈明仁还亲自检查了敢死队，对这些土气高昂的官兵，他只讲了一句话：“看到你们这样威武雄壮的队伍，我相信一定能打胜仗！”
敢死队的官兵受到鼓舞，齐声回答：“听从指挥，坚决消灭日本鬼子！服从命令，誓死杀敌立大功！”
一切准备就绪，预备第2师敢死队向昆仑关日军全面进攻即将展开。第5团敢死队担任正面攻击，第4团敢死队担任左翼攻击，第6团敢死队担任右翼攻击。
进攻战斗均在夜间进行，白天只派少数官兵潜行侦察敌情，至夜幕降临及拂晓之前，全军即出动攻击，该战术被称作“盯黑不打白”。
日军通过种种迹象判断出预备第2师增援部队将会采取夜袭战法，晚间便收缩在碉堡内防守。我敢死队官兵冒死攻坚，连续三个夜晚向敌碉堡发起猛烈攻击，摧毁敌堡多处，大部日军被迫退到第二线，留下少数在堡内坚守，从枪眼向外扫射，敢死队官兵伤亡甚众。
在一连3晚的战斗中，陈明仁亲临前线指挥。敢死队攻占日军阵地后日军增援反扑，预备第2师官兵坚守阵地，寸土不让。敌人冲至50米左右，手榴弹侍候，冲上阵地来，敢死队官兵即出阵与之肉搏，亮出明晃晃的刺刀和战刀，捉对厮杀在一起。英勇的预备第2师官兵打退了敌人一次又一次的进攻。
这时候，担任佯攻的第4团的枪声开始了。日军见中**队首攻左翼，急忙将兵力向左翼转移，阻止第4团的进攻。担任主攻的第5团与工兵连，在戴坚团长带领下，早已趁夜黑接近敌人，将敌铁丝网剪开几十米的缺口。敢死队借着炮火和各种火力掩护，将炸药压入敌人堡垒，将之炸毁。接着强攻入敌阵，展开了激烈的肉搏格斗，以命搏命的打法令日军败退。虽然日军后来几次组织反扑，并以强大炮兵火力，轰击预备第2师的前沿指挥所，但还是在陈明仁组织的预备队加入战斗后，终于被歼,‘324’高地终为预备第2师所占领。这是昆仑关一战中**队从日军手中夺回的第一个制高点。
在此期间，昆仑关后路五塘、六塘的日军，曾两次共派出一个联队以上的兵力前来增援，因预备第2师部顽强抵抗，致使日军伤亡惨重，被迫退回原地。日军又通过飞机空投500名精锐士兵，增援参战。在连续几天战斗中，日军凭借地道暗堡工事，利用山头死角，进行顽强阻击。从地下工事射出的机枪火力尤其凶猛，使陈明仁部的进攻连连受阻。陈明仁遂指示各团、各营精选身强力壮、作战勇敢之官兵，组成小股突击队，同日军进行逐地、逐点的争夺。期间，为了夺占一个山头据点，双方都要进退数次，几天下来，伤亡累累。有一次在某地道工事内，几十个日军顽抗到底，预备第2师的官兵不怕牺牲，前仆后继地把炸药包、集束手榴弹投掷下去，将其全部炸死。。
一次战斗中，第5团团部被日军包围，形势十分危急。团长戴坚将重要公文等烧毁，预备与阵地共存亡。陈明仁突然出现在阵地上，命令笫5团2营4连连长彭德率全连官兵投人战斗，以解团部之围。彭德立即组织全连9挺轻机枪，集中火力向敌人最薄弱处发动猛攻。同时，另组织一个排冲入敌阵与日军展开肉搏战。彭德负伤后仍指挥官兵继续与日军白刃格斗，终以全连伤亡过半的代价，解了团部之围。陈明仁当即嘉奖彭德，提升他为2营营长，接替了阵亡的2营营长之职。
陈明仁率部夺取‘324’高地后，继续指挥第4团向九塘进攻。第5团则由‘324’高地尾追敌人，向前推进。因地形情况不明，第5团主力进入一无名山谷后受到日军的反包围，情况十分危急。团长戴坚毫不迟疑地组织反击。
陈明仁立即命令师预备队第6团一个营进攻日军侧翼。日军腹背遭围，向九塘退却，第5团主力继续向九唐追击。第4团切断九塘至昆仑关的公路，由东面进攻，第5团由北面向九塘进攻。正当九塘之敌欲退五塘之际，陈明仁抓住战机，逐命第6团向五塘进攻，断绝日军归路。
日军四面被陈明仁部堵截，乱作一团。陈明仁当即命第4团、第5团发起猛攻，合击日军，并协同友军部队将退至九塘之敌歼灭。
这时，五塘之日军退守四塘，陈明仁指挥全师乘胜向四塘进击，以迅雷不及掩耳之势，迅速占领了百登岭高地。日军从南宁以一个联队增援四塘，企图夺回五塘。陈明仁利用石登岭有利地形，重新部署兵力，命第6团居中阻击日军反攻；命第4团、第5团由左右两翼包围日军。运动中的日军完全暴露在中**队火力之下，又经激战，歼灭日军2000余人，只有少数退守南宁城。
29日，郑洞国占领了昆仑关。
31日，邱清泉新22师以凌厉攻势突入昆仑关，日军1个旅团长、2个联队长、3个大队长被击毙，班长以上军官死亡达85％以上，士兵死亡4000人，被俘100余人，被击落、击毁日机20余架。
日军二十一旅团长中村正雄临死前在日记本上写道：“帝国皇军第5师团第12旅团，之所以在日俄战争中获得了‘钢军’的称号，那是因为我的顽强战胜了俄国人的顽强。但是，在昆仑关，我应该承认，我遇到了一支比俄更强的军队……”
这次战役遂以中**队的重大胜利而告结束。
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