4月26日，日军救援大队进至距离圭洞约十公里的老隘塘。发现前有堵截，大队决定当晚实施夜袭，如果夜袭成功，28日即可到达龙潭镇附近。
夜袭算是成功了，但当他们路过老隘塘西侧时，又遭到了数量更多的中方守军的拦截。救援大队拼着老命往前攻，然而直到30日仍无进展，更让他们感到恐怖的是，对面的守军居然还在不断增加。
在这段时间里，五十一师和第一百军不断向日军第一〇九联队发动攻击。中美空军也连续助战，反复对日军实施扫射轰炸。
会战之初，由于雪峰山区地形复杂，加上日军非常狡猾，在中美战机到达其阵地上空时，就早已做好隐蔽，因此飞机常常找不到目标，出现误炸现象，甚至有中国军队一个步兵连的阵地被自己飞机摧毁的事发生。
为了解决这个问题，魏德迈向前线各军师派驻了对空信号联络组。第一线部队用红、白布做成箭头状，铺展在地面，然后让联络官用无线电话机通知机场的作战指挥室或飞行员，告知他们距信号箭头前面多少米就是日军阵地，这样便大大提高了飞机投弹的命中率。
如果日军躲起来，一线部队还必须采取其他更多的办法，比如派便衣联络员潜伏于森林或山顶上，用反射镜进行指示，又比如组织侦察小分队，配置在日军集结地周围，施放狼烟。
五十一师师部联络组有美军军官一人，下士官两人，士兵若干，他们时刻随中方指挥官行动，根据一线部队的需要，向飞机驾驶员指示射击和轰炸目标。
飞机投下的凝固汽油弹点燃了日军防守阵地上的树木和鹿寨，日军在白天的行动因此受到极大限制，他们诅咒“美机的猖狂”，形容中美空军的空袭行动“震撼山间，其势恰似南洋海上的急风骤雨”。
第一〇九联队面临的形势已是危机四伏，但师团长菱田过分低估了局势的严重性，他仍要求该联队冲破第五十一师、第一百军的联合堵截，继续做好攻击龙潭的准备。
就算是对方站着，你也未必有坐的地方，更何况人家已经把板凳全抽掉了。日军第一〇九联队白天只能立足于防守和对空隐蔽，从黄昏开始，才能在山炮的支援下进行小规模反击。这种反击有时也能奏效，然而损失很大，而且一到白天往往就守不住了。
现实比人强，联队长泷寺保三郎大佐自行改变策略，决定不再进行反击，而只求保住现有的第一线阵地即可，同时缩短战线，撤出了一些明显守不住的高地。
通过研究圭洞战场的战报和所缴获的日军资料，以及询问俘虏、进行空中侦察，邱维达认定日军第一〇九联队经过连续恶战，已逐渐呈现出疲竭状态。空中侦察还表明，从山门方向开来了约一个大队的日军援兵，但被打援部队阻止在老隘塘动弹不得，第一〇九联队成了孤军。
机不可失，邱维达遂下令对日军第一〇九联队实施围歼。4月30日晨，各部队开始总攻，其中第一百军第十九师担任正面主攻，包括五十一师在内的其余部队从不同方向进行攻击。
日军第一〇九联队第三大队虽然是预备队，负责为联队守备后方，但也多次参与过激烈战斗，本身已经人员不足且弹药缺乏。遭到攻击后，部队惊恐万状，大队长命令机要人员准备烧毁电报密码，同时发给伤病员每人一支步枪，让人把他们搀扶到指定的射击位置担任防守。
日军缺人已经缺到了见人就抓的程度，危急时刻，连配属联队的炮兵大队都被当成步兵使用，进入第一线阵地参与防守。
经过一天的猛烈进攻，日军第一〇九联队受到了更为沉重的打击，成为一支名符其实的残部。到4月30日夜间，第三大队的可战斗兵员仅剩86人。
另一边，日军救援大队自顾不暇，他们出发时有近千人，沿途不断损失，当天在老隘塘西侧与守军交战后只剩下417人，且仍未能与第一〇九联队会合。
第一一六师团长菱田与军司令官坂西是陆军士官学校的同期同学。坂西深知第一一六师团作为主攻部队，其成败对整个会战关系甚大，因此出兵前夜，曾专程在邵阳为菱田送行。
两人战前都承认，有着美式装备的中国军队，其作战能力将与往日完全不同，但是谁都没想到会变得如此强悍，而雪峰山的战局发展也完全出乎他们的预料之外。