Как только японцы снова развернули и ввели в дело свои батареи, наша артиллерия была вынуждена перенести огонь на их позиции, чтобы воспрепятствовать избиению залегшей в открытом поле пехоты, не достаточно быстро и не слишком умело окапывавшейся под быстро усиливающимся огнем. При этом часть осадных пушек уже не доставала до противника, а несколько выдвинутых вперед полевых батарей, развернутых на спешно выбранных открытых позициях, были быстро подавлены японцами.
Так сложилось, что в артиллерии японцы теперь явно превосходили русских и имели возможность даже обстреливать наши ближайшие тылы. После такого обстрела в районе железной дороги за первой линией японских окопов, где еще утром была ничья земля, занялся сильный пожар, дым от которого широким шлейфом уходил к западу.
С нашего шара постоянно сообщали о подходивших из японского тыла войсковых колоннах. Сильно вырвавшийся вперед на узком участке вдоль разобранной железной дороги 1-й Сибирский корпус генерала Генгросса нес постоянные потери от японской шрапнели. Сам генерал был ранен. К полудню казалось, что еще немного, и японцы, собравшись с силами, сомнут кое-как закрепившихся между их первой и второй линиями обороны сибиряков, но все изменилось за считанные минуты.
В 11:48 наши передовые колонны, вжимавшиеся в землю слева и справа от насыпи железной дороги, услышали у себя за спиной громовые раскаты, пришедшие почти сразу после легкой дрожи земли. А спустя несколько секунд небо заполнил тяжелый гул десятков ввинчивавшихся в воздух снарядов. Следом среди японских укреплений во многих местах вздыбилась земля, поднятая в воздух много выше общего фона разрывов, сразу очень густо покрывших позиции.
Даже в пятистах шагах от японских окопов земля буквально тряслась и подпрыгивала. Так продолжалось в течение получаса, после чего стрельба стихла. Это снова подала голос Тяжелая железнодорожная артиллерийская дивизия особого назначения, переброшенная за ночь на основную железнодорожную ветку и развернутая на загодя подготовленных позициях уже западнее хребта Бейдин.
Когда тяжелые пушки замолчали, в неестественной после такого грохота тишине стала слышна частая канонада западнее железной дороги, в которую вплетались пачки ружейных залпов. Это сразу после начала подавляющего обстрела перешел в наступление 8-й армейский корпус, двинувшийся вдоль мандаринской дороги на Чантуфу. Этот корпус также наступал на узкой полосе фронта, начав движение после массированного обстрела японских укреплений. Под натиском штурмовых колонн 4-й пехотной дивизии японцы начали пятиться, а после введения в дело еще и двух полков из состава 15-й дивизии русские достигли окопов второй линии укреплений, где начались яростные схватки.
Однако японской артиллерии довольно скоро удалось прижать к земле нашу пехоту из вторых эшелонов, а начавшиеся контратаки из глубины японских позиций сдерживались с большим трудом. Только когда прорвавшиеся через полностью уничтоженные укрепления вдоль железной дороги полки 1-й Восточно-Сибирской дивизии и два Уссурийских казачьих полка явно обозначили угрозу окружения остаткам 5-й японской дивизии, противник начал отход, но к этому времени стало уже поздно. Казаки, легко прорвавшись в общей сумятице в тыл противника, прошлись по позициям японских батарей, выведя из строя прислугу и сами орудия. Неся тяжелые потери в постоянных стычках с японской пехотой, они нарушали связь и не позволили японцам организовать фланговый удар по быстро продвигавшимся в прорыв колоннам вторых эшелонов наступающих войск. Укрепления третьей линии обороны и тыловые позиции, лишившись прикрытия артиллерией, были быстро смяты русской пехотой.
К вечеру у Сяотайцзы наступавшие с запада два полка 41-й дивизии из 6-го армейского корпуса генерала Топорнина, сведенные в ударную группу полковника Деникина, перерезали все пути отступления и встретились с дополнительно введенной в прорыв первой бригадой генерала Леша. Таким образом, замкнув кольцо окружения, в котором оказалась почти вся 2-я японская армия и три полка из 1-й дивизии армии Ноги.
Окруженные японские войска с севера и востока постоянно подвергались атакам 19-го и 13-го армейских корпусов из резервов третьей русской Маньчжурской армии генерала Бильденринга. Попытки прорвать окружение в южном, а затем в западном направлении, предпринятые в течение двух следующих дней, были успешно отбиты с огромными потерями для японцев. После чего они уже не имели снарядов и, видимо, испытывали острый недостаток в патронах.