刘正云在山顶伏击日军，等待日军全军都去进攻山头之后，刘正云抢了日军的炮火，从后方攻击日军，日军在两面夹击之下，撤回县城。贺龙占据了谷兴庄所有有利地形，日军的主力陷入了四面被围的绝境，派出的两批敢死队全军覆没，八路军的五个团同时攻击被围困的日军，贺龙下令让围攻的部队不要把日军逼得太紧，在村南让出一个口子，把日军引到开阔地，这样八路军的伤亡就最小。