与此同时，第11师的突击部队利用日军的照明灯，选定突击目标和进攻路线。就在日军照明之际集中投掷手榴弹，杀开一条血路。经过激战，第61团第3营夺取位于梅兰口东端的199高地。
第31旅则以主力迂回至梅兰口西侧的194高地，乘势对日军第113联队部与炮兵阵地发动突袭，日军不支后撤。11师在两个方向相继得手后将预备队全部投入战斗，一举夺取梅兰口与其西侧之195高地。31旅既而又会同16师48旅对溃退之日军进行追击，并且攻占了日军另一据点龙潭山。
就在31旅与48旅夺取龙潭山时，日军第145联队分乘登陆艇、装甲汽艇在海军的掩护下向湖口城南之三里镇攻击。日军这一举动严重威胁到11师在沙湾刘与日军激战中的33旅侧背安全。
第11师副师长叶佩高在31旅尚未归队、33旅遭受前后夹击的时候，冒险抽调33旅的陈简中66团阻击145联队，同时命令31旅兼程赶回支援。
第31旅与33旅66团经过三小时激战终于击退了145连队第2大队的进攻，并击毙其大队长福岛少佐以下官兵300余人。11师这一冒险举动不仅解救了自身安危，同时也为困守湖口的26师得到空隙得以突围。战后11师副师长叶佩高被授予四等云麾勋章。其后11师又奉命夺回湖口，但是因连续作战消耗过度，始终在城垣附近徘徊。最终，第11师奉命于7月20日晚撤出战斗。