盛怒之下，西原一策请求出动航空兵，对归绥东部的绥远军和独立旅进行轰炸。
日军出动了十二架96式陆上攻击机，向归绥东部飞去。
此时草原上还在进行激战，日军十二架轰炸机从远方天边云层中钻出，轰鸣着，向绥远军和独立旅阵地飞来。
不过这时候，日本人的飞机已经不能再像是以前那样，可以肆无忌惮的对绥远一带的中国军队进行轰炸，因为肖柏手里不仅有高射机枪，还有高射炮。
二战中日本和美国一样，没有专门的空军，只有陆军航空兵和海军航空兵。而日本的陆军航空兵实力远不如海军航空兵。
这次，日军轰炸机遭遇了火力强大的防空兵。
一共有五十挺12.7毫米高射机枪，二十门双37毫米高射炮和十门85毫米高射炮，构成了防空火力。
十二架轰炸机犹如恶鹰扑食一样，从空中俯冲下来，向绥远军和新7军的阵地上空猛扑下来，机关炮弹和机枪子弹一片片扫过地面，紧接着机翼抖动，炸弹带着刺耳的呼啸声，向地面狠狠砸落下去。
“嗖嗖嗖”子弹扫过绥远军和新7军独立团阵地，人群中飞溅起血雾。
从天而降的子弹根本没有死角，战士们在平坦的草原上根本无处藏身，被日军飞机一片片撂倒。紧接着炸弹落入人群中，爆炸声，战马嘶鸣声和人的惨叫声混成一片。草原上火光冲天，积雪被炸得融成雪水。
就在一架肆虐的日军轰炸机正掠过继续轰炸的时候，突然地面响起一阵“咚咚咚”的高射炮射击声。
“咚咚咚”两门85毫米高射炮几乎是同时对准了这架敌机，在敌机的机腹上撕开几道小口子。火球从敌机机身中腾出，几秒钟之后，这架倒霉的日军轰炸机凌空爆炸。“轰”一团大火球就像是被后羿射落的太阳，从空中坠落下去。还没有落到地面，机内的弹药和燃油剧烈殉爆，飞机化为一堆碎片纷纷扬扬撒落。
紧接着，又是一架低空俯冲扫射轰炸的96式轰炸机被高射机枪击中。尽管高射机枪未能摧毁这架敌机，却让日军飞机冒出浓烟。
受伤的日军轰炸机拖着滚滚浓烟，带着凄厉的哀鸣声，狼狈逃离战场上空。
还有日军轰炸机闯入双37毫米高射炮射程内，被打得拖着浓烟一头栽向地面，落在积雪的草原上。“轰”落地的飞机腾起一团大火，四处雪花飞溅，雪下面的土块和草皮都被掀了个底朝天。
日军飞机迅速拉起，离开地面高射炮和高射机枪的射程，在高空进行投弹轰炸。
此时，除了十门85毫米高射炮能勉强够到日军飞机高度之外，高射机枪和双37毫米高射炮都够不上高度。不过，日军飞机拉高，他们的投弹精确度严重降低，对已经散开的地面部队不再构成太严重的威胁。
防空兵持续向空中射击，阻止日军飞机轰炸。
而日军的轰炸机也用机关炮和机枪压制地面防空兵，子弹和机关炮弹不断扫下来，防空兵阵地上血肉横飞。活着的战士推开牺牲战士的遗体，操起高射炮和高射机枪，继续向空中的敌机猛烈射击。
日军轰炸机横扫过去，又投下炸弹，炸毁一挺高射机枪和一门双37毫米高射炮，但在此期间，又一架96式轰炸机被85毫米高射炮击中，拖着滚滚浓烟逃离战场。
经过一番较量，最终日军轰炸机不再进行这种得不偿失的攻击，不得不放弃了对归绥一带中国军队的轰炸，向机场返航。
没有制空权下的草原激战，在日军轰炸之下固然损失很大，但是防空兵还是起到作用。事实上，防空兵的作用并非是在于击落多少敌机，最重要的作用，是保护所需要保护的目标不被敌人轰炸，或者尽可能减少空袭中的损失。
这时候，日军骑兵旅团已经被击溃。
残余的日军骑兵见势不妙，纷纷策马发起突围。
几十挺96式轻机枪和十多挺马克沁重机枪一阵猛扫，把突围的日军骑兵秋风扫落叶一样扫翻了一大片。不过日本人还是突出包围圈，向包头方向逃窜。
绥远军骑兵在后面追杀一阵，便放弃了对日军骑兵追击，而是把攻击的锋头对准了日军炮兵阵地。
这时天色已经完全黑下来。
天黑之后，不仅仅是日军的炮火精确度降低，而且日本人的飞机也不会再来，这正是绥远军和新7军向日军发动攻击的最好时机。
发现骑兵来袭，日军炮兵警卫部队迅速结成防御阵型。
“啪啪啪”数枚照明弹打上天空，把绥远军骑兵冲锋的道路照得一片通明。
黑暗中，日军炮兵警卫部队阵地上火光跳动，“哒哒哒”不计其数的火舌跳动，机枪子弹下暴雨一般，泼洒向冲来的绥远军骑兵。
一批骑兵倒下，后面的骑兵跟着冲击。
与此同时，骑兵队后面的迫击炮向日军的炮兵警卫部队发起炮击。
冲锋冲了三次，骑兵就冲入日军炮兵阵地中。一阵砍杀，把日军炮兵警卫砍得七零八落。紧接着，骑兵又向那些四散逃窜的日军炮兵发起追杀。
日军炮兵遭到袭击，他们的步兵攻势也遭到遏制。
紧接着，就是骑兵师配合步兵师，对日军的两个步兵联队发起反击战。
日军的抵抗十分顽强，他们在进攻失利，转攻为守之后，还能利用地形隐蔽自己，用手中的武器，特别是掷弹筒，对进攻的中国军队造成很大的伤害。
绥远军一次次冲锋都被日军打退下去，人尸马尸堆满了草原。
但随着新7军绥远独立团的加入，进攻就取得明显效果。独立团的老兵也和日军一样，擅长使用掷弹筒，而且独立团还有一批60毫米和81毫米迫击炮，更是给日军造成很大的伤害。激战到临晨四时，绥远军终于冲破了日军的防御，冲上敌人的阵地，双方在草原上展开一场惨烈的白刃战。
进入白刃战之后，手持手枪的独立团警卫排战士们大显神威，以手枪点射，大量杀伤那些端着三八式步枪的日军。
这时候，对日军战车联队的最后攻击发起。
肖柏所要的是缴获那些没有被彻底击毁的坦克、装甲车和自行火炮。此时，日军战车联队中除了少量战车之外，其余的已经全部被打得趴了窝。
几辆没有被打趴的坦克上，残余的日军凭借着坦克当掩体，或是躲在车内，或是趴在坦克下面，或是躲在坦克后面，进行负隅顽抗。
反战车枪兵和步兵相互配合进攻，把那些顽抗到底的日本人一个个击毙。
激战从下午开始，一直打到次日凌晨，日军战车联队终于被全部歼灭。整个战车联队大约1078名日军被全部击毙，除了被彻底摧毁的坦克、装甲车和自行火炮之外，独立团和绥远军一共缴获尚可使用的95式轻型坦克12辆，97式中型坦克9辆，97改中型坦克31辆，一式自行火炮8门，91式装甲车15辆，全歼了这个战车联队。
同时，日军机动式野炮兵也被打散，一批胶轮式的105毫米榴弹炮，75毫米野炮和70毫米步兵炮被缴获。
不少日军炮手还来不及破坏他们的大炮和汽车，就被击毙。这样，使得这些完好无损的火炮落入中国军队手里。
除去被日本人自己破坏的火炮之外，一共有6门105毫米榴弹炮，8门75毫米野炮和16门70毫米步兵炮被缴获，这些火炮全部日军中难以见到的胶轮火炮。同时被缴获的，还有一批用来牵引大炮的2.5吨卡车。
对于这些缴获的武器，汽车和大炮还比较容易处理，可以开车拖走大炮。即使是汽车驾驶员不足，以骡马也能拉走大炮。但是如此数量众多的坦克和自行火炮，不管是肖柏还是傅作义，都是第一次缴获。
一共52辆坦克和8门自行火炮，可是懂得驾驶坦克和自行火炮的人并不多。
懂得驾驶汽车的人，不一定懂得驾驶坦克和自行火炮的人。相反，会驾驶履带式拖拉机或者推土机的人才会驾驶这些武器。
肖柏手中，一共只有二十六名懂得驾驶坦克的战士，加上他自己，只能开走二十七辆。但是又不能把这些武器丢在这里。否则，不是被随后赶来的日本人抢回去，就是在天亮之后，被日军的飞机过来炸毁。
但肖柏想出一个办法，他用马拉那些开不走的坦克。
日军的坦克并不重，栓上二十匹马，就能拉走一辆97式坦克。而重量轻的95式轻型坦克，只需要栓上七八匹马就能拉走。
“快！动作都快点！把坦克都拉走！实在拉不走的就炸掉！”肖柏指挥战士们忙碌着把这些战利品带走。
天色渐渐亮起，这时候，包头的日伪军已经进击到距离肖柏他们不到五十公里的草原上。原来，在得到佐武胜司少将的求救之后，包头日军指挥官西原一策中将就下令，让日军一个战车联队、两个步兵联队、一个机动野炮兵联队、一个速射炮大队和两个骑兵联队，在伪蒙军三个师的配合下，离开包头，前往解救自己的那个战车联队。
西原一策亲自带队出击，在即将抵达归绥的时候，迎面遇上败退下来的日军骑兵和步兵。
“去把他们叫过来，问一下是怎么一回事！”西原一策对一名参谋军官说。