陈刚看着日本第五师团大本营部队已经做好充分准备，而自己的骑兵部队需要休息，只能率领手下远远地撤离此地，等待良机，并派出通信兵及时与王志勇沟通。
日军21联队的及时撤军让夹在两支日军联队中间的血军步兵第10旅第3团终于松了一口气，他们浴血奋战最终坚守住了阵地。
而在战斗的最紧要关头，一只眼睛被捅瞎的王彦军苏醒过来。却得知临时指挥官孙汝礽在一次战斗中被日军士兵的步枪击中了头部阵亡，他忍着剧痛指挥战斗。孙家老四孙汝礽成为孙家五虎中第一个为国牺牲的人，王彦军在杂乱的尸体之中亲自刨出了孙汝礽的尸体，嚎啕大哭。
3团阵地血流成河，满编2000名战士，战斗结束之后几乎全员带伤，阵亡将士达到876人，重伤239人，几乎可以说整支部队失去战斗力了。但是正是这支以兰州人为兵源，看似丧失战斗力的部队，在阵亡过半的情况下愣是将日军的两个联队（日本联队相当于旅的规模）阻隔开来，日本步兵第42联队和21联队虽然近在咫尺，却始终无法汇合。
8月13日夜间，日军第五师团全部撤回到长辛店大本营。
援军的撤退导致被围困的日军42联队身陷包围圈，王志勇为了消灭日军42联队，下令炮兵全力轰炸，骑兵部队陈刚与苏伟准备随时随刻消灭日本第五师团大本营派出来的援军。山口素臣尽管不忍坐视42联队被消灭，然而他的部队苦战数日，在增援的过程之中被王志勇派出的军队消灭殆尽。
同时武卫左军马玉昆率领武卫左军与义和团总计两万五千人从丰台大营冲了出来，向第五师团大本营发起进攻。兵力占尽优势的清军士气旺盛，火力并不比日军差太多，因此山口素臣始终没有办法对42联队予以支援。
8月14日凌晨3点的时候，42联队联队长山谷雄矶自知无法突破血军的包围圈，下令全体士兵宁可玉碎也不能成为俘虏。作为最早的日本陆军部队，第五师团的战斗意志非常强悍，士兵们毫不犹豫地接受了联队长的命令，宁战死也不肯投降。这给王志勇的全歼42联队计划制造了极大的麻烦。
从凌晨开始，血军不间断地对42联队进行轰炸，步兵压缩进攻，到了天亮之后，士兵开始向42联队阵地挖掘战壕靠近。双方数次交锋，42联队发起一波又一波的决死冲锋，导致双方都死伤惨重。
8月14日下午5点钟，日本第五师团步兵第42联队终于被血军步兵第1旅、第9旅和第10旅围歼歼灭。第42联队是日军第五师团步兵联队中最精锐的部队，此前山口素臣不舍得将其投入正面战场上，因此它的建制一直保存最完整，的第42联队3987人，只有452人被俘，其余士兵全部战死。但即便是被俘的452人不是已经毫无反抗能力，就是即将战死，只有少部分是丧失斗志选择投降。
王志勇见到自己的伤亡统计之后，勃然大怒，下令将日军战俘全部处决。不过幸亏步兵第1旅代旅帅齐灵之及时制止，如此大规模杀俘行为，将来必定会遭到报复。
“战争一定会结束，大清国即便是有了主公做丞相，可是毕竟打不过八国。我们能赢一场战斗，但赢不了一场战争。”齐灵之说道，“这注定是一场失败的战争，日本战俘还有用，我们不但不能杀，还要救他们。”
王志勇下令要杀战俘不过是一时气话，被齐灵之阻止之后也便不再杀俘了。齐灵之其后建议将战俘还给日本人，消耗日本人的口粮和药品，另外大量的伤兵也会让日军士气下跌。王志勇觉得这是一个好主意，笑着说你小子已经不是当年那个打仗还哭的小战士了。
齐灵之忙说：“我现在是旅帅，你好歹给我个面子。”
王志勇哈哈大笑，随即与马玉昆取得联系，双方暂停对日军的攻击。
山口素臣大感疑惑之际，收到清军的信函，清军为了表示“友好”，将释放42联队战俘，甚至归还42联队战旗。山口素臣对于接受战俘并不看重，但是对方提出归还联队旗却让他喜出望外，根据日本陆军规定，如果一旦战旗被缴获，这支联队将永远取消。而这意味着第五师团将从甲种师团一下子蜕变成为乙种师团，再也不会承担战斗任务，将永远成为一支看家守田的部队。
山口素臣立即答应下来，只是他还是不明白，为什么清军会一下子变得这么好了。而后他也得到了清军的要求，希望他们能够交换战俘，山口素臣这才喘了一口气，有条件提出总比没有强。
日本俘虏的战俘之中便有羌藏骑兵旅第1团团长王雷，他是跌落马下摔晕过去被日本人俘虏，日本人想用他们做人质，现在用这些俘虏交换战俘。
双方既然经过简单的沟通，就算谈判成功了，随即在15日夜里开始交换战俘。日本人担心清军会趁机进攻，但是在王志勇的劝说下，马玉昆并没趁机进攻。双方交换战俘诡异而平静地完成，甚至包括第42联队被烧了一半的联队旗也归还给了日军，甚至王志勇还写给山口素臣一封劝降信，并郑重其事地告诉他，天津已经被占领，你们第五师团的后路彻底没有了。
山口素臣大吃一惊，在交换的战俘中有他曾经派往天津的士兵，他们证实了这则消息的准确性，王志勇没有骗他，天津的确被攻占，俄国远东舰队仓皇逃离大沽口。
“懦夫！懦夫！该死的俄国海军，他们抛弃了所有人！”山口素臣大骂不已，由于这几天的死战，导致第五师团元气大伤，山口素臣不得不采取了收缩战略防御的态度等待援军的到来。
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