經過兩天兩夜的挖掘，到了第三天白天，石門南側的工事最早挖掘到日軍防線前。
馬鳳崗當機立斷，讓新6師率先發動進攻。
隨著一發發火箭筒彈精準的射進當麵日軍碉堡後爆炸，然後是上百門山炮和迫擊炮的對日軍露天戰壕的轟炸，新6師的一個團緊跟著開始了進攻，後麵的戰壕裡還有兩個團準備做梯隊跟進。
新6師很快突進日軍的第一道防線中。密集的衝鋒槍彈射向戰壕中的日軍，戰壕內的日軍使用拉栓式步槍完全無力抵擋，在一輪掃射後還沒死的日軍想要來進行拚刺，可是沒等衝上幾步，就被隨後跟進的密集彈雨掃倒。
在第一道防線攻下後，馬鳳崗沒有讓新6師停下，而是繼續向下一道工事攻去。
日軍前麵幾道工事相對集中，衝到近處的新6師官兵用火箭筒又將後麵的一個個碉堡炸掉，由於距離較近，馬鳳崗命令前線集中所有的擲彈筒來對日軍的第二道戰壕進行火力覆蓋，之後新6師的先鋒團再次向第二道防線發起衝鋒，後方的日軍來不及進行增援，第二道防線也被一口氣再次攻下。
此時日軍再顧不上白天會將火炮暴露，眾多的山炮、迫擊炮紛紛射擊，將新6師的官兵壓在了戰壕裡無法動彈。
隨後就是新6師布置在後方的火炮實行火力反製，飛機也抵近進行低空轟炸，日軍將為數不多的防空炮拉了出來，各種機槍也開始對空進行射擊，讓聯合空軍和晉綏軍航空隊的飛機不敢低空壓製，隻能拉起高度來。
不過這種行為隻是讓飛機轟炸的精度下降一些，日軍還是為自己的行為付出了的代價。
暴露出來的防空火力被飛機和火炮當作了首要攻擊目標。
不光火炮和炮兵損失不小，待掩護剩餘的火炮回到掩體之後，防空炮也已經損失殆儘。
同時日軍火炮陣地的大概位置被發現，馬鳳崗指揮12門150重炮對這些地方又進行了一輪轟炸。雖然無法確定是否能將火炮損毀，至少能打掉幾個火炮活動的陣地。
馬鳳崗想要繼續突擊當麵第三道防線，但是被李誌堅預判到，給提前製止住了。
連續拿下日軍兩道防線後，日軍在第三道已經有了防備，這次的反擊就是一個證明，日軍在石門城外布置了多道防線，再打通一道也不會馬上發生徹底的突破。
但是一味采用一種戰術，後麵的日軍有了應對辦法後，絕對會加大對進攻部隊的傷亡，隻要日軍提前投擲幾輪手榴彈，就能讓進攻的部隊產生不小的傷亡。進攻的部隊都是他手下的精銳，他舍不得出現太大的傷亡。
李誌堅讓新6師就地好好完善占據的日軍工事，趁著天黑之前多挖掘麵向石門方向的防炮洞，同時將後方的部隊換防，準備好應對日軍的夜襲。
他料定日軍不會放任南線的缺口不管。
想要守住石門，就不能放任這些外圍防線被擊潰，那麼這個缺口或許還會是一個誘餌，將日軍從固定工事中吊出來打，總比進攻固定戰壕中以逸待勞的日軍要容易。
石門南取得一定的突破後，到了傍晚時，暫編40師在東麵也已經逼近了日軍的防線，將新6師使用的戰術重複一遍，順利攻下當麵日軍的第一道防線。
在進攻第二道時，有了經驗的日軍在防炮洞中扛過了一輪炮擊，待暫編40師的進攻部隊距離幾十米處才反擊，瞬間讓進攻的部隊傷亡不小，其餘的也無力再向前，隻能就地作戰掩護趴了下去。
不過由於距離太近，後方的火炮再不敢隨便轟炸。
暫編40師負責掩護的部隊和當麵的日軍在兩道防線中互相射擊，此時日軍的增援兵力強化到了他當麵的第二道防線中，更將暫編40師出擊的部隊壓製在地上不敢爬起來，這種僵持維持了一陣。
天上的飛機抓住機會對日軍的戰壕進行掃射，不過此時日軍幾十挺機槍組成野戰對空火力全麵開打，讓晉綏軍航空隊瞬間損失了兩架飛機。
雖然日軍的損失更大，但是進攻的部隊也無法繼續前進占領日軍陣地。孫福麟看出這種僵持完全沒有用，隻能在飛機的掩護下讓活著的人先撤了回來。
李誌堅也發現這種仗完全沒有機會來投機取巧，隻能硬碰硬的上，中國軍隊很少打這種完全硬碰硬的攻堅戰，可以說這一戰要遠比攻打大同艱難。
於是給薑玉貞發電，讓在邢台的部隊，除了留下新7師一個團以及補充的新兵進行防守外，其餘部隊全部趕到石門處作為南線的預備隊。
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