轻装简行带来的好处就是日军行动更快，当他们抵达通沟镇外时，驻守通沟的三师三团都没反应过来。
幸好日军仗着空中和火力优势没有选择晚上进攻通沟镇，否则三师三团要吃大亏。
三师三团虽侥幸发现日军第14联队这两个大队，可情况并不客观，日军在抵达通沟镇外后，迅速将通沟镇包围打定主意要一举将镇内抗日军全歼。
三团长刘正业在发现日军将通沟镇包围后，全团上下自他往下，坚守镇内，团长阵亡，营长接替，营长阵亡，连长接替，直到战至最后一人。
刘正业的话极大地激发了三团战士们的斗志，有的战士甚至已经做好了和日军同归于尽的打算。
在日军将通沟镇包围约一个小时后，日军一切准备就绪，对通沟镇内抗日军发起进攻。
日军将携带的火炮在镇外一字摆开，打算一鼓作气将镇内抗日军歼灭。
此前通沟镇一直是抗日军后方，抗日军并没在镇内构筑工事，现在三团的工事还是他们移防后构筑的，并不完备。
日军第一轮炮击来的突然又猛烈，炮弹落入镇子内墙倒屋塌，连团长刘正业所待的掩体附近都落了一发榴弹，差点落在刘正业脑袋上。
炮击持续了约十分钟左右，日军踏着厚厚的积雪向镇内发起进攻，一大队从通沟镇正面进攻，二大队从通沟镇左翼镇南发起进攻，与一大队对镇内抗日军形成包夹之势。
刘正业在日军炮击刚一结束就让警卫架好梯子，自己登上一座被炮弹掀掉半个屋顶的房子上，这里能清晰地看见镇外日军的调动情况。
刘正业在屋顶观察到日军的调动情况后，当即从屋顶上下来，命令一营守正面，二营守左翼，三营担任预备队，同时又从团各直属连中抽调部队，组成一个连，从右翼出击偷袭日军左侧。
令日军始料未及的是，对他们进攻威胁最大的不是抗日军的火力，而是没膝的积雪，厚厚的积雪令日军行动迟缓，日军几乎成了镇内抗日军的活靶子。
在连续两次进攻失利后，日军想出了个笨办法，他们从附近村子里找来了几个石碾子，用骡子驮着，在用刺刀刺骡子屁股，骡子吃痛后，疯狂向镇内跑去，屁股后面驮着的石碾子将地上的积雪全部碾平。
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