中午过后，曰军的攻势更加凶猛，前锋离陈家湾守军指挥所只有几百米。张自忠被几十名卫兵簇拥着撤到杏仁山。守军三面被围，惟有东北面的长山方向还有缺口，只要翻过长山，仍然可以突围，夺得一条生路。大家原想借指挥所移动之机，劝张自忠翻越长山突围，但张自忠到了杏仁山就不肯再动，要将指挥所设在这里。
眼看曰军迅速迫近，徐惟烈小声建议说道：“总司令，移动移动位置吧？”旁边有人附和着：“敌人三面包围我们，不如暂时转移，重整旗鼓，再与敌人决战，不必要的牺牲应该避免。”
张自忠一听，面色立刻沉了下来，很不高兴地说：“我奉命追截敌人，岂能自行退却！当兵的临阵退缩要杀头，总司令遇到危险可以逃跑，这合理吗？难道我们的命是命，前方战士都是些土坷垃？我们中国的军队，坏就坏在当官的太怕死！什么包围不包围，必要不必要，今天有我无敌，有敌无我，一定要血战到底！”
下午１点钟，参谋处长吴光辽腿部被炸成重伤，血流不止。张自忠见状，立即吩咐两位参谋：“把你们处长架走，你们俩各架一只胳膊。吴处长要忍点痛。你们往东北方向，翻过长山去吧。”
这三人不忍心离去。张自忠一再催促，甚至发火了，他们才流着泪，一步一回头地向东北方向撤去。
这时，曰军调集大批山炮对准杏仁山疯狂轰击，张自忠身着黄色军服，目标十分暴露，形成一个被弹巢，炮弹如雨点般炸落在前后左右。副官贾玉彬和护士长史全胜被炸身亡。张自忠右腿被炸伤，裤腿和袜子都被鲜血浸透。
在生死绝续的最后关头，李文田终于忍不住又开了口：“总司令，我们人太少，三十八师又赶不上来，看情形是顶不住了，还是到山那边整顿一下再说吧！”
“什么，老李，你也孬了？”张自忠很生气。
见总司令动怒，李文田干脆把心里话照直说了出来：“lùn_gōng你是长官，论私你是朋友，我理应跟着你，帮助你，但今天这个仗实在是打不下去了。现在赶紧转移还来得及，我劝你马上撤离吧！你实在不走，我可要走了！”
张自忠愣住了，心中一阵苍凉。他静静地坐在土坡上，低头深思，一言不发，任凭炮弹在附近爆炸，任凭伤口的血向外流淌。李文田以为总司令会跳起来把他痛骂一顿，但张自忠只是抬起头来温和地说：“老李，你们谁都可以走，我是不能走。你们赶快走吧，不要管我了。”
李文田见劝不动他，只好带着两名卫兵悄然离去。
过后，张自忠派人护送徐惟烈撤离，又命令张敬转移，但张敬坚决不走。
下午两点左右，曰军步兵在炮火掩护下发起攻击。张自忠站起身来，带伤督战。此刻，他已不指望援军到来，只希望在战死以前，指挥仅有的一点兵力多杀几个敌人。他神色严峻，威仪凛然，两眼闪射出令人震颤的光芒，给官兵们增加了勇气。张敬追随在他左右，一面走，一面高喊：“总司令在此，谁也不许退！”
行进中，张自忠突然发现，西南方小山头上退下了几个散兵，就狠狠地对卫士说：“你去看看那几个人是怎么回事，如果装孬种，就地正法！用刀砍，不要用枪打！”
卫士一手提枪，一手持刀，奔上前去，轻声对那几个士兵说：“总司令就在后面，赶快上去，否则杀头！”几个士兵一听，连忙转身冲上山去。
冲上去的士兵牺牲了，山头失守。曰军从山顶冲下来。跟在张自忠身边的手枪营士兵冲上去抵挡，一面高喊：“总司令快走！”不料，喊声引起曰军的注意，更加凌厉地逼近。副官和卫兵强制张自忠转移，张自忠不走，大骂卫兵怕死。刚刚提升为连长的王金彪，指挥本连剩下的几十个弟兄，堵击进攻的曰军，见总司令不肯撤退，便回身跑过来，用脑袋顶住张自忠的胸脯，噙着泪大声说道：“总司令，我们不怕死，请您先走一步，我们不打退当面的敌人，死在这里也不走！”
接着，他叫弟兄们将冲上来的一股曰军消灭了。
望着王金彪健壮勇猛的身影，张自忠大吼：“好样的，不愧是我张自忠的部下！”
经过惨烈的激战，马贯一师的两个团已死伤大半，一部溃散，剩下的几百人，主要集中在东山阻击曰军。为保卫张自忠的安全，马贯一从仅有的几百人中抽出一个营，派往杏仁山支持手枪营。该营在途中受阻，张自忠把手枪营大部派出增援。看到东山口方面第四四三团不敌曰军，他又将身边仅有的一个手枪排派去支援。这样，他身边只剩下张敬和马孝堂少校等人。
３点钟左右，天空下起沥沥细雨。东山口守军大部战死，余部溃散。张自忠派出的手枪营士兵，撤回杏仁山脚下，作最后的抵抗。
面对步步逼来、怪声吼叫的大批曰军，跟随张自忠多年的忠诚士兵，表现出惊人的勇敢和顽强。他们将生死置之度外，用血肉之躯将绝对优势的曰军阻挡在山脚下，达两个多小时。
厮杀在雨中持续，手枪营士兵所剩无几，王金彪也在激战中阵亡。张自忠眼看前方官兵一个个倒下，再也按捺不住，提起一支冲锋枪，大吼一声，向山下冲去，扣动扳机，向曰军扫射，十几名曰军应声倒毙。这一刹那，远处的曰军机枪向他射来，他身中数弹，右胸洞穿，血如泉