园部接到告急，也感到为难，若调一个师掉头北上回援山胁，又恐对付不了张自忠。于是他派联络参谋空降到第三师，告诉第三师师长山胁正隆，要他努力坚持。园部则亲自指挥两个师向张自忠猛扑过来，并加派集团军直辖坦克部队快速向南冲击。
在这种日军以优势兵力南下，向我右翼兵团施加压力的时候，按照兵法制胜之策略，敌强我弱，我当避其锋锐，攻其疲惫。中国统帅部应当命令右翼兵团的河东部队暂向大洪山作战术性规避，不与日军正面交锋，使南下之敌扑空，令其师劳无功，精锐之气丧殆。先趁机集中主力围歼北方日军之第三师，然后攻击南下之敌。南扑之日军第十三、三十九师因扑空而必锐气顿挫，遭我痛击，虽不能全歼，亦可重创敌军。
但蒋介石不切实际，好大喜功，主观专横，误信日军假情报，对战局的判断过于乐观，故于5月11日发出训令说：“查鄂北之敌自佳日至唐白河畔，似已完成其作战计划，开始撤退矣。……倘纵敌悠然退回原阵地，则我军决不能自矜战胜，而且将为敌所蔑视。仰即督率所部，克服一切困难，不眠不休，各向任务迈进，乘敌脱离据点态势不利，及补给缺乏之好机，努力一举将其歼灭。并仰各将士深体追击为完成战果最有效手段之明训，以坚强意志与卓越统帅相配合，完成光荣之使命，勿得逗留不进，坐失战机为要。关于此次作战出力及不出力人员，着李长官切实考核，以凭奖惩，并转饰所属一体知照。”
13日又电李宗仁：“第五战区应以截断敌退路，断其补给为主眼，克服一切困难，迅速围歼枣阳一带之主力获得伟大胜利。仰转饰各总部司令亲到前线指挥，以励士气，其逗留后方者，决予处罚。”
右翼兵团河东部队，以疲惫之师以敌日军兵力倍之、武器胜之、锐气旺之的生力军，本属当败之局。作为已身经百战的张自忠，并非不明白其中之利弊，然而此次过河督战的张自忠，已抱必死之牺牲决心，作不可为而为之的事。正因如此，张自忠是绝对服从命令的。奉命他毫不迟疑，立即调整部署，掉头向南追击。
5月11日，三十八师由黄龙垱附近、七十四师由峪山以北向土桥铺及兴隆寺方面追击，恰与日军第十三师主力遭遇，双方在峪山东北及黄龙垱东南地区发生激烈战斗。
12日凌晨，这股日军改向东窜，张自忠指挥三十八师、七十四师及骑九师星夜追击。
骑九师在琚家湾附近截击敌一部约2000人，激战半日，毙敌甚众，缴获战马数十匹和大批战利品，余敌向东南溃退。
13日凌晨，三十八师进至琚家湾以南，探知附近曹家大湾一带有大批日军宿营。张自忠即令黄师长抓住良机，发动攻击；令七十四师主力，迅速南下耿家集截断日军去路；令四四○团向西展开，准备阻击黄龙垱来援之敌，掩护三十八侧后。
拂晓前，三十八师先头部队进至梅家大湾，日军已开始沿曹家庙、梅家二房湾、梅家高庙向南行进。
黄师长还未布署完毕，敌已发现西山岗上有我部队向其隐蔽接近，即鸣枪示警。黄师长当机立断，令樊伦山团长率一一四团向梅家二房湾冲杀以便将敌拦腰斩断。敌司令部官佐在我冲击下四下逃窜，两名指挥官连人带马被击毙。
正当三十八师攻击部队发起冲锋时，梅家高庙上的敌轻重机枪疯狂扫射过来，同时日军还将大炮放在散兵线上向我轰击。
梅家高庙是这一带的制高点，在日军居高临下的扫射下，三十八师攻击受挫，被迫撤回梅家大湾与敌对峙。
不久，日军纠集千余人向我反扑，但因指挥官遭我击毙，元气未复，组织不起来有力的攻击。
黄维纲师长胸有成竹地一面令一一四团在正面实行佯攻，并派一支疑兵向北运动，沿麦田匍匐前进，接近敌人。不一会，一一二团突然出现在敌人左翼，出其不意地攻上梅家高庙，打得日军溃不成军，夺路东逃，三十八师乘胜追击，一路斩杀，直追到熊家集。
据统计，梅家高庙一役，三十八师毙敌约1400人，内有重要指挥官一名，并缴获大批战利物资。从缴获的日军文件中得知被歼者为日军第十三师一部。战后，梅家高庙一带敌尸遍地，半年内臭气薰人，行人均绕道而行，或掩鼻而过。
在梅家高庙激战同时，张自忠率七十四师向南到达辽家集，截断日军去路。不久，梅家高庙之残敌约1000余人窜逃而来，七十四师当即迎头截击，激战在滂沱大雨中展开，张自忠在散兵线上来回督战，高声呼喊激励士气：“我们要消灭当面的敌人！弟兄们不要让敌人跑了！”在七十四师官兵痛击下，这批残兵败将几乎全军覆灭。
13日晚，一七九师五三七团在欧集家袭击日军一支辎重部队，取得较大胜利，但师部在田家集附近受敌阻击；一八○师来电云：师部在老河口附近，各团在黄龙垱附近受敌阻击围攻，多处阵地被敌突破。这样南北两师都需救援。同时，张自忠正面也出现新的敌情。正当三十八师、七十四师和骑九师在琚家湾以南与日军第十三师激战时，日军第三十九师主力约5000余人乘隙由琚家湾经峪山东侧南下。
为截击这股敌人，并接应一七九、一八○师，张自忠决定把部队分为左右两个纵队：左路由黄维纲师长指挥，先带三十八师接应一七九师，然后向新街、田家集一线追击；右路由张自忠亲自指挥，先令七十四师接应一八○师到方家集集中，然后进罐子口沿襄河东岸向南追击。
