据了有利的位置和高度，日军机群刚一进入空中埋伏圈，中美空军的战斗机就从三面居高临下对日机展开了攻击。
日本关东军航空兵飞行员的飞行技术要比关内日军飞行员好，但却欠缺实战经验，加之飞机性能又不如中美空军，所以混战了十几分钟之后便支撑不住了，余下的二十几架零式只得落荒而逃。
中美空军最终以七比二十九的战绩取得了空战的胜利。
七架飞机对中美空军来说算不了什么，两三天内就可得到补充。但二十九架零式，对隶属关东军的日军第二飞行师团来说，却占了其所拥有的零式战斗机数量的六分之一，而且补充基本无望，这种损失是他们难以承受的。
因此，日军第二飞行师团拒绝了关东军司令部要他们再次出动飞机去解救被围部队的命令。
围歼日军的战斗不停顿的整整进行了十三个小时，被围的五万三千余日军于当晚十九点三十分全部被歼。而二一六师在获知主战场即将结束战斗的情况后，竟主动向备其阻击的日军发起了反击，一下就将日军的一个旅团反包围了起来，将已有退意的日军牢牢的牵制在了原地。
热河十三个小时歼敌五万余的捷报传到了武汉，正赶上即将结束的武汉军事会议的聚餐，立刻引