8 月 101novel.com 日，第 26 師團主力集結完畢，駐蒙軍司令部正式下令進攻神池。21 日下午，26 師團主力進入朔縣境內，並開始出動飛機轟炸神池縣城。22 日拂曉時分，26 師團下轄的步兵獨立第 11 聯隊大舉進攻龍泉鎮，拉開了神池戰役的序幕。
防守神池縣的是預 3 團和神池縣保安團，兵力約 4000 人左右。在日軍大舉進攻後，駐防五寨縣的 786 團立刻北上增援，與預 3 團形成犄角之勢，憑借有利地形，頑強抵抗。
在日軍的進攻路線上，守軍將士先後布下十二道防線，節節抵抗。同時，駐防偏關縣的預 2 團立刻出發，進入朔縣境內，一面尾隨背擊 26 師團主力，一面破壞 26 師團輜重補給線，以牽制 26 師團對神池縣的進攻。
自 22 日開始，雙方鏖戰一周，26 師團被死死拖住，盡管連續攻破了守軍 8 道防線，卻依舊未能攻到神池縣城下。由于李宏早在收復神池縣後就預想到了日軍大舉進攻，因此在神池縣境內不僅修築了大量的防御工事，還囤積了大量彈藥。因此自日軍進入神池縣境內，除了要應付正規軍之外，還要應對全縣民兵不間斷地襲擾，進攻速度受到極大影響。
8 月 27 日，李宏率軍從岢嵐縣正式北上，先抵達五寨縣，隨後由五寨縣進入神池縣。經過兩天的強行軍，終于在 29 日抵達了神池縣城。
此時，防守縣城的兵力只有保安團一個營，其余兵力全部被拉上前線，抵抗日軍攻勢。李宏進入神池縣城後，立馬接通預 3 團電話，詢問前線戰況。
得知李宏率領援軍抵達縣城，預 3 團團長馬志遠激動不已，連忙匯報道“報告司令，我是預 3 團團長馬志遠，我團目前正在堅守第 9 道防線，小鬼子攻勢很猛，防線已經被摧毀三分之一，眼下正在激戰中。”
李宏從電話里听到了激烈的槍炮聲，于是緊接著問道“馬團長，你團現在還有多少兵力，能堅守多久？”
馬志遠信心滿滿地回答道“司令，我團目前還有 1500 人，再堅守個幾天不成問題。”
李宏隨後又從馬志遠嘴里了解到了日軍的情況，心中逐漸對于戰局有了清晰的認識。緊接著李宏又打電話詢問楊天宇，印證了馬志遠所言非虛。
于是，了解完戰況的李宏立刻開始思考如何擊退 26 師團。
根據戰況，眼下敵我雙方雖然戰斗非常激烈，但兵力上並沒有多大損失。26 師團一改往日猛沖猛打的風格，進攻中一旦遇到挫折便撤回，然後調集重火力猛轟，等轟炸結束後再接著進攻。如此一來，26 師團雖然進展緩慢，但攻擊力卻絲毫不弱，並且兵力還沒有多少損失。
李宏感到頭疼，這 26 師團何時變得如此謹慎了，崇尚火力進攻，不搞武士道萬歲沖鋒那一套，這樣一來，想要重創他們怕是很難做到了。
其實 26 師團之所以會有如此表現，也是因為蓮沼蕃等人接連在李宏手里吃虧，已經有了心理陰影。因此在此次進攻之前，蓮沼蕃就特意叮囑前線的後宮淳，盡可能的避免短兵相接，發揮帝國軍隊的火力優勢，最大限度減少兵力損失。為此，蓮沼蕃不僅調集了一個野炮兵大隊加強給 26 師團，還命令航空兵隨叫隨到，全力支援 26 師團進攻。
但在 26 日蓮沼蕃得知南線的獨立第 3 混成旅團已經敗走嵐縣時，他卻開始有了退兵的想法。畢竟自 26 師團主力進攻神池縣後，晉北各地兵力一下捉襟見肘起來，面對抗日游擊隊的進攻，常常是顧此失彼。23 日晚上，位于懷安柴溝堡一帶的鐵路遭到晉察抗日支隊的破壞，導致一列火車側翻，損失物資不計其數。次日，同蒲路大同至懷仁縣一段鐵路遭到嚴重破壞，鐵路守備隊更是遭到伏擊，死傷大半。
一連串的襲擊讓蓮沼蕃頓感壓力巨大，並且前線的戰局也受到了很大影響。後方的物資已經很難再運輸到 26 師團手里，無處不在的游擊隊將晉北的鐵路、公路盡數破壞，交通已經癱瘓大半。
因此蓮沼蕃心里退兵的想法越來越強烈，他多次和後宮淳通電話，希望可以退兵。
然而打了這麼長時間，卻連神池縣城面都沒見到的後宮淳卻非常不甘心，他不想無功而返，于是執意要打下神池縣再退兵。為此，後宮淳據理力爭，不斷勸說蓮沼蕃打消退兵想法。最終，蓮沼蕃同意了後宮淳的意見，但是也給後宮淳提了要求，那就是盡可能保存 26 師團兵力。
從 27 日開始，後宮淳加大了攻勢，飛機大炮輪番上陣，坦克、裝甲車掩護步兵沖鋒，打得守軍毫無還手之力。即便如此，26 師團的前進速度也依舊沒有多少變化，公路、橋梁全部被破壞，沿途地雷密布，每前進一步，都要冒著生命危險。
李宏率領援軍的到來，不僅充實了己方的力量，也大大鼓舞了前方部隊的軍心士氣。
當天下午，楊天宇所部全殲了日軍一個中隊，並乘勝發動反攻，擊毀日軍 2 輛坦克，迫使日軍後退 2 公里，停止了進攻。
入夜之後，後宮淳也選擇偃旗息鼓，停止了進攻。與佐佐木到一不同的是，後宮淳這些天被中國軍民無休止的襲擊已經搞得有了條件反射，天黑前的一個小時他就下令部隊轉入防御，修築防御工事。同時，狡猾的後宮淳還在陣地外圍布下了不少陷阱，設置了明暗雙哨。
楊天宇和馬志遠本想趁夜組織反攻夜襲，結果部隊還沒有接近日軍陣地，就被日軍哨兵發現，莫名挨了一頓炮轟。若非撤退及時，必會傷亡慘重。
鑒于此種情況，二人打消了夜襲日軍的想法，安心的養精蓄銳，應對明天的戰事。
這一夜，敵我雙方很有默契的全都偃旗息鼓，相安無事。
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