然而就在6月25日当晚，日军松山支队却利用这一点，在消灭了警戒哨后，主力从狭窄的田埂上冲锋，轻易地突破了湾塘阵地。守卫湾塘的8连有六十人战死，仅有一个排长带了十七个人撤了下来。
接着日军继续猛攻，直扑冯家冲，由于守卫该地的第568团仅有干部，开战前才匆匆补充一部分新兵。因此，阵地很快被撕开了口子。
就这样，暂编54师一团和第190师的部队被分割开来。暂编54师一团长陈朝章立即率两个营饶到耒水河边，找到船只撤出战场。
6月26日拂晓，突破了国军外围阵地的松山支队终于抵达衡阳机场南端。此时，机场内守备的国军已基本撤离，只有北端留有掩护撤退的部队。日军先头中队发起攻击，一个冲锋就将国军少量掩护部队击退，抢占了机场。
由于国军没料到日军来得这么早、攻得这么猛，匆忙撤退时准备不及。因此，竟然连机场都还没完全破坏。因此，机场失守的消息一传出，方先觉军长就下令反击，务必夺回机场，实施彻底的破坏。
这次，第190师师长容有略少将亲自上阵，指挥第569团，向飞机场实施逆袭。
日军虽占领了机场，却由于对地形尚未熟悉，又未料想到国军这么快转来反攻，因而手忙脚乱。但日军毕竟训练有素，很快就组织起有效抵抗，机场指挥塔台上的火力交织，给569团2营的攻击部队造成极大的伤亡。
在容有略的督促下，第569团团长梁子超中校亲自冲锋在前，受团长身先士卒的鼓舞，2营前赴后继，终于夺取了机场指挥塔台。经过五个小时的激战，第569团以伤亡二百余人的代价，终于将该部日军全部驱逐出机场。
接着2营部队迅速炸掉机场的所有设施，并且在机场跑道上每隔十米就挖一个五十公分的坑，埋上一公斤炸药。安排完之后，容有略将军亲自按下引爆雷管的电钮，在一阵参差不齐的沉闷的爆炸声之后，机场跑道被炸得翻了个个，地基被震松，短时间内休想修复使用。
日军松山支队长得知机场得而复失，立即率部反击。傍晚时分，穿着皮鞋或胶鞋的一千多名日军兵分数路冲进机场，将多数脚穿布鞋或草鞋的国军第569团轻而易举地撵出了机场。
国军此时已经无力发动反击，而且为保存战力，方先觉军长随即下令湘江东岸部队全部撤回衡阳西岸主城区。
至此，衡阳机场争夺战划上句号。
消息传到日本国内，东条军国主义集团狂喜不已，额首相庆。东条亲自签署嘉奖令，奖励松山支队。攻城的各队日军更加骄横，不可一世，争先恐后向衡阳城下杀奔而来。
然而，他们做梦也没有想到，第10军将士们正严阵以待，为他们准备了一个个死亡陷阱！