10月12日凌晨，隱蔽穿插的2師4旅12團與日軍23旅團車留莊以東薄弱的警戒部隊發生交手戰，拉開了大反擊的序幕。繼12團之後，在新寧之變中立下大功深得龍謙賞識的王耀旅長的指揮下，4旅主力穿越了日軍不算嚴密的聯絡線向東猛進，切斷了第6師團和第18師團（欠24旅團）的聯繫。王耀命令部隊不要戀戰，按照預定的穿插路線直撲新河，切斷萊州與濰縣的聯繫，徹底孤立濰縣以東的第6師團。他們的另一個任務是應對正在青島攻堅的23旅團的回援。
在他們的後面，韓子英師長親率第5旅及師直屬隊轉向向北，攻擊第6師團的後方基地昌邑，近距離包圍第6師團。
該師的第三個旅即第6旅則轉向了東南，與來自中央軍區的王牌旅16旅一道合圍殲滅日軍第18師團主力。
18師團（欠24旅團）在龍口登陸奪取萊州後即讓出了濟登大道給北線主力第6師團，第23旅團及師團直屬部隊（炮兵、騎兵、工兵及輜重兵聯隊）在師團長神尾光臣中將的指揮下向西攻擊，並保證第6師團的側翼安全，由於道路的關係，該旅團向濰縣方向的進軍十分艱苦，雖然對面只有華軍一個加強團的間斷性阻擊，但十餘天的戰鬥行軍，23旅團仍付出了400左右的傷亡。
最大的問題是後勤給養。為了保證彈藥噸位而縮減了糧草供應。到10月5號之後，統一指揮北線日軍一個半師團的梅澤中將乾脆命令第18師團部隊就地籌糧了——他的第6師團也遇到了嚴重的糧食短缺問題，儘管華軍飛機對龍口灘頭物資集散地的轟炸威脅解除了，但供應仍不能滿足部隊的要求，光是第6師團，每天需要的食品就達25噸，這還不算幾千匹騾馬的草料，給輜重聯隊帶來極大的壓力。濟登公路被支那軍徹底破壞，所有的橋樑都被炸毀了。路面隔一段就被工兵爆破一次，而日軍的運輸工具又極為短缺，隨著戰線的西伸，給養問題越來越嚴重。為了保證第6師團。只能「犧牲」第18師團了，梅澤道治指示神尾光臣就地籌糧，「支那政府不可能將戰區所有百姓全部遷走，只要有居民，就不會沒有糧食。」
這道命令讓沒有轉移的大批百姓遭了秧。不斷接到日軍暴行的情報後，中央軍區政治部印刷了大批日傳單，通過飛機空投濟登公路以南的日軍部隊，警告他們不得侵犯無辜百姓，否則國防軍將給予最嚴厲報復——該部官兵將不受到相關國際條約之保護，不享受戰俘待遇。
神尾光臣中將看到了傳單。但一笑了之。他對幕僚們說，「支那人真是可愛，竟然學會恫嚇皇軍了。」
10月11日晚，18師團正在圖謀佔領杞城。第6師團受到強力阻擊，已經證實支那軍援軍上來了。其最負盛名的第1師出現在第6師團對面，使得守軍兵力特別是火力得到大幅度加強，原先確定的攻佔濰縣的計劃變得難以保證了。梅澤中將命令南翼第18師團迅速轉兵北上，從南面會攻濰縣。根據梅澤中將的命令，第18師團克服道路、補給的困難及華軍小股部隊的襲擾，加快了攻擊步伐。10號，其左翼第55聯隊已經建立了與第6師團右翼部隊的聯繫。但神尾光臣中將接到了華軍自高密撤下來的部隊佔領杞城的報告。召集幕僚研究了局勢，認為必須先佔領杞城，擊潰對面之支那軍方能繼續北進。而鑒於部隊糧食供應日趨緊張，23旅團迫切希望攻佔杞城以獲得補充。於是調整部署，準備先奪取杞城。至於敵人，已經獲悉對面的支那軍是第3師團的手下敗將第14師。不足為慮。
就在日軍發起攻擊的前夕，華軍先下手了。這不過是巧合，中央軍區司令部並不知道不完整的18師團準備攻擊杞城。
第2師4旅的打擊首先落在了55聯隊頭上，突前建立與第6師團聯繫的第1大隊失去聯繫，奉命增援的第2大隊緊跟著遭到優勢華軍的攻擊。村山大隊長判斷對手至少為一個團，聯隊部的命令已經難以執行，他們必須固守現有地域，否則這股敵人將要突入後方了，那是絕不能允許的，後方的幾個村莊裡存儲著師旅兩級的大部分給養彈藥，司令部等首腦機關也在那邊，絕不容有失。
星野功上等兵所在的中隊倉促應戰。天亮前的戰鬥極為混亂，星野功毫無準頭地朝著前方開槍，朝著喊殺聲開槍，對方的迫擊炮很快蓋過來了，離星野不遠剛架起來的一挺重機槍挨了一發炮彈，射手被炸碎，副手倒在戰壕裡抽搐著。宮崎小隊長喊著星野功的名字，搶上去企圖恢復射擊，但他發現機槍已經不能射擊了。宮崎小一郎嘴裡不停地咒罵著，指揮小隊拚命射擊。緊跟著聽見回阪中隊長的叫喊，似乎是要停止射擊，一名士兵順著半人深的戰壕跑過來，「不要打，是第4中隊……」
藉著黎明的晨曦，星野功看見幾十個戰友從北面跑過來，進入了自己的陣地。宮崎拉住一個士兵，緊張地問，「怎麼回事？怎麼回事？」
「支那軍大部隊攻擊了，小林中隊長殉國了……」
「八嘎！」憤怒的宮崎劈手抽了那個士兵兩個耳光，「膽小鬼！為什麼不擋住支那軍？」
緊跟著日軍潰兵衝過來的大批華軍消除了宮崎的憤怒，「射擊，射擊！」宮崎的聲音裡第一次帶上了恐懼。星野功這回可以瞄準了，他肯定他至少擊倒了一個敵軍，那個士兵隨著他扣動扳機而仰面跌倒，但如潮水般湧上來的華軍淹沒了星野的中隊以及第四中隊的潰兵，星野正好看見正在投擲手榴彈的宮崎軍曹臉上綻開了血花，嗤嗤冒著煙的手榴彈落在了腳下，星野啊地叫了一聲下意識撲倒，巨響後一件東西狠狠地砸在他頭上，睜眼一看是一隻斷掌，星野心膽俱裂。爬起來就朝後跑。
星野功是第2大隊活下來為數不多的士兵之一。華軍第4旅第12團將村山大隊分割成了數段痛加殲擊。只有最南翼的第3中隊基本完整，佔領第2大隊陣地的12團繼續向南攻擊，與緊急增援上來的第3大隊發生激戰，掩護著旅主力向東穿插。
上午十點。第55聯隊綜合了已掌握的戰況，向旅團並師團部發出了第一份戰報，「大量的支那軍自杞城以東穿越了戰線，
判斷兵力不少於一個旅。我部第1大隊失去聯繫，下落不明。第2大隊損失超過50%，村山少佐及兩名中隊長戰死，第3大隊建制尚算完整，但被優勢的支那軍逼退，現已佔領梁莊繼續抵抗。判斷支那軍的反擊屬戰略性質，請求戰術指導。」
此刻。第23旅團及第18師團部已亂作一團了。在北翼第55聯隊遭受毀滅性的打擊的同時，南翼之46聯隊也遭受了華軍優勢部隊的猛烈進攻，確定攻擊部隊為華軍第16旅。
北線反擊開始後不久，南線的反擊也打響了，孫武少將指揮的14師經過一天一夜的緊急調整。在九架飛機的支援下返身攻擊跟過來的日軍第3師團第29旅團。以在膠縣戰役中蒙受恥辱的第40旅為穿插部隊，在發起攻擊的第41旅掩護下向東穿插，徹底隔斷了日軍29旅團和23旅團可能的聯繫，按照總部的意圖開始構築包圍圈。而令日軍第3師團最為震驚的是，在高密以西，突然暴露了華軍主力兵團，分兩路向高密發起了突擊。已經和第3師團留守高密的部隊發生激戰，守軍只有第5旅團一個聯隊（第18聯隊），而暴露出的華軍番號為第18師，即使是一個乙種師，那也是兩旅六團的編制，而第18聯隊至上岸後已連續作戰了十幾天。兵力有所損耗，特別是彈藥不足（抽調給向北攻擊的第29旅團不少），該聯隊拚死抵抗，一面將主力收縮進高密縣城，一面緊急呼叫增援。
第3師團只有四個步兵聯隊。第5旅團目前在高密只有這個18聯隊，另外一個聯隊（第6聯隊）被派遣軍總部直接調出，配合從第9師團抽出的一個聯隊分兩路向南掃蕩，以徹底消除寺內大將懷疑的南面的威脅並摧毀華軍的飛機場。寺內不擔心濰縣一帶華軍的增兵，特別憂慮膠縣——高密以南山區潛伏了華軍大兵團。寺內的顧慮是對的，華軍確實將一支強兵調到了最南線——杜三立率領的第1師主力（欠第1旅）經過長途艱苦行軍，按時抵達了集結位置，日軍位於東面的，由第9師團抽出的19聯隊馬上就要與第1師遭遇了！
到12日中午，各師團（除第9師團外）雪片一樣發來的電報讓寺內大將墜入了冰窖。大西參謀長在12點半終於全面掌握了情況，「總司令官閣下，請允許我向您匯報，」一向軍容嚴整的大西參謀長竟然歪戴著軍帽，「支那軍發起了反擊是戰略性質，他們的目的是將外線三個兵團全部合圍！」大西不顧寺內死人般的臉色，從北至南逐一分析了形勢，「目前最危險的是高密方向，如果高密被支那軍佔領，第3師團就極端危險了。現在該師團（只有三個步兵聯隊）受到支那軍2個師共計12個團的攻擊，特別是來自西方向第18師的攻擊最為猛烈。該部支那軍已經有至少一個團的兵力從高密南面繞過了縣城，攻擊了第3師團工兵聯隊，高密已被包圍。」
「八嘎！八嘎！仙波太郎簡直是飯桶！」寺內盯著剛做上標記的地圖，那一條條象徵著華軍反擊路線的紅色箭頭簡直就是抓向他心肺的利爪，「為什麼沒有發現支那軍的集結？八嘎！」
撤職甚至槍斃戰場指揮官也無濟於事了，寺內嘴裡咒罵著，紅著眼睛審視著局勢，尋找著解決危機的途徑，「命令仙波太郎固守高密！命令29旅團立即南撤高密，擊破支那軍18師！命令第6聯隊立即北返，從南面向支那軍發起攻擊，在高密附近殲滅支那18師！」
作戰參謀緊張記錄著司令官的命令，然後起草電，大西思索了十幾分鐘。「司令官閣下，現在最危險的還有第18師團，神尾中將手裡只有兩個野戰聯隊，但他們周圍已經有支那軍三個旅的番號暴露了！其中有兩個旅是支那軍第2師的部隊。如果神尾將軍所部遭受不測，北線就將徹底崩潰！」
「神尾將軍的電報！」寺內怪叫一聲。
大西立即將捏著手裡的電報遞給了寺內大將。
「我部突然遭受支那軍第2師的猛烈攻擊！第55聯隊遭受重大打擊，實力被嚴重削弱，其中第1大隊已失去聯繫。大隊的支那軍穿越了55聯隊陣地，隔斷了23旅團司令部與該聯隊的聯繫，緊急請求戰術指導！」
狗屁的戰術指導！大西已經死死記住了神尾中將第二封電報的內容，除了第6師團，哪裡有兵去救援該部？但第6師團的局勢也危急起來，車留莊以北，昌邑以南。已經發現了支那軍主力，梅澤道治中將的電報裡提出了兩條建議，第一是全師團立即東撤昌邑，穩步退向龍口。第二案則是向南突擊，先與第18師團會合。
果然。看過神尾中將的求援電報後，寺內要去了梅澤中將的電仔細閱讀。
「大西君，你有什麼建議？」
「我同意梅澤中將的第二案！以一部兵力鉗制濰縣守軍，第6師團主力向南突擊，擊破插入第6、第18兩部之間支那軍第2師，與第18師團會合。然後繼續南下，與第3師團合兵一處。現在支那軍全部實力都暴露了。對比兵力，我軍處於絕對劣勢……只要我們將外線三個師團聚攏在一起，支那軍是啃不動的！」
這是大西思考局勢後的對策。但大西已經想到了糟糕至極的後勤，第6師團有沒有力量一路向南救出即將陷入重圍的第18和第3師團，他心裡也打著鼓。根據梅澤中將的戰報，該師團自萊州向西的一路突擊。已經累計傷亡了3000餘人，那都是戰鬥力量的損失啊，第6師團的戰力已經被削弱，不過，眼下也只能依靠這個精銳師團了。
「然後呢？」
「命令第9師團南線部隊立即撤至膠縣。保證我軍內線與外線的聯繫。」
這是準備全軍撤退了！寺內死死盯著大西，「那麼，第9師團的攻擊要終止嗎？」
經過連日血戰，第9師團終於攻克了小湛山一號大碉堡，雖然付出了慘重的傷亡，但總算突入了守軍核心陣地，而北線24旅團對浮山陣地的攻擊也取得了進展，已經向大本營上報了捷報……以大西的部署，顯然是保證後路，以安全從海上撤軍了！
「簡直是胡說八道！」寺內是決不
能同意這個方案的，「第6師團可以向北轉進與第18師團會師，但第9師團必須繼續攻擊！」到手的獵物不能放棄，最次也要佔領青島吧？
「但川村將軍已連續請示將19聯隊調回了，南線攻擊部隊的傷亡太大，許多中隊打了三回，實力不足一半了……」
「19聯隊可以調回。」寺內點頭。支那軍實力已全部暴露，南線的危機看來是虛驚一場。
所謂禍不單行。就在大西審閱了根據寺內決定起草的命令準備要司令官簽發時，第19聯隊的急報到了：他們與優勢支那軍遭遇，該部敵軍正在向北突進，方向應當是膠縣！
「八嘎！」寺內的怒火最終噴發了，「傳錯敵情，我親自砍了他的腦袋！」
日軍還沒有假傳軍報的先例呢。這個關鍵時刻，19聯隊怎麼會假傳消息？
「敵軍的番號！快！命令19聯隊迅速查明敵情並堅決擋住該部敵軍！」大西少將聲嘶力竭地叫道。