在将日军第一道阵地拿下后，剩下的日军躲在镇内，企图依靠镇内工事、建筑做最后的抵抗，期间曾有近10架日军飞机前来助战，可也无法将包围圈中的日军救出，只能灰溜溜的飞走。
白旗屯内日军第48联队一大队残部也进退两难，他们不想就这么被抗日军歼灭在这个小镇，可又不敢违抗旅团部让他们坚守原地的命令。
正犹豫间，抗日军第十七师对镇内日军发起最后进攻，白旗屯镇本就不大，此时躲在镇内的日军算上伤员只有不到三百人，而他们要面对的有近八千人的第十七师，用杨元武的话说就是十七师每人尿泡尿都能把镇内日军淹死。
进攻之前第十七师对镇内日军阵地进行了近二十分钟的炮火准备，抗日军炮火几乎将整个白旗屯镇犁了一遍，镇内甚至找不到一道完好无损的墙壁。
抗日军的猛烈的炮火击碎了部分日军的心理防线，一名日军大喊着从战壕中爬出来撕扯着自己的衣服和头发，接着他就被一发迫击炮弹高高掀起，变成一具尸体。
据战后幸存日军回忆，一大队中有半数人是死在抗日军炮火下，为维持高强度炮击，第十七师几乎将冯沾海调拨的两个基数炮弹全部用光。
等炮击结束，十七师的战士们冲上日军阵地，只见原来还沟壑纵横的日军阵地已经被土埋住，抗日军战士们乘机将几名被炮弹震晕的日军俘虏。
剩下的日军逐渐醒过来，聚拢在武藤洋介周围，武藤洋介想率部从东面突围，岂知杨元武已经料到日军会向**围，已提前在东面布有重兵，当日军从东面突围时正好与十七师二团撞了个满怀。
武藤洋介身边只有几十人，这点人还不够二团塞牙缝，武藤洋介被子弹打成了筛子，等到抗日军战士打扫战场时才发现身穿少佐军衔的武藤洋介。
黄昏时分，经过一天激战，十七师没有辜负冯沾海的期望，顺利将白旗屯拿下。
此战为拿下白旗屯歼灭日军第48联队一大队抗日军第十七师付出了近一千五百余人的伤亡，在将白旗屯拿下后，冯沾海没有让第十七师修整，而是让他们立即向位于白旗屯东南、舒兰西南的玉窑挺进。
玉窑是舒兰前往永吉的必进之路，一旦抗日军占领玉窑不光能切断舒兰日军与永吉的联系，还能从背后威胁到驻守舒兰沟、乌拉街的日军第36联队身后。
清水喜重在得知白旗屯落入抗日军手中后，他清楚自己已经失去坚守舒兰的本钱，如不将日军第48联队撤回来，很难说第48联队会不会重蹈第46联队的覆辙。
要是第46联队再遭到重创，等到时候第36联队从永吉撤走，那自己拿什么去防守永吉，想到这里，清水喜重终于下定决心放弃舒兰，将第48联队撤回来。
同时他又给远在国内军部任职的好友们发去电报，将这次战役的过程详细告诉他们，他清楚这次丢掉舒兰的黑锅他是背定了，只希望军部能酌情减轻处罚。
冯沾海是在前往舒兰的路上得知日军第48联队放弃舒兰向南撤退，第48联队撤退的很坚决果断，除了干粮、弹药外，将其他辎重全部丢掉，轻装前行，一路上还有日军飞机掩护。
第十七师在拿下白旗屯后，师长杨元武就派一个营的兵力南下占领玉窑，主力仍然留在白旗屯，打算修整两天后再南下，可谁也没想到日军动作如此之快，仅靠一个营的兵力挡不住日军第48联队主力。
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