接着，日军又增加兵力向第52军新墙河阵地起全面攻击。日军的主攻方向很明显是铁路正面。
在激战中，国军虽以坚固的工事奋勇还击，但左翼第2师阵地荣家湾还是于9月19日被日军突破。
在这紧急关头，国军第195师决心使用主力部队向进攻的日军起反攻，以增援第2师战斗。
于是，第195师主动放弃草鞋岭阵地，将全师主力迅集结到金井附近，并将566旅放在第一线，565旅则作为侧击部队，追击进犯的日军。
日军现进攻在此突然受阻，以为遇上国军主力，便停止前进，调过头来攻击第195师，195师便从日军的侧后攻击正向铁路进攻的日军，并令比加山据点继续与日军保持接战。
激烈的战斗一直持续到中午，此时，张耀明来电话告知，日军已在营田登6，第195师于是从浯口渡过汨罗河，转移到福临铺构筑阵地。
9月2o日凌晨，日军又集中炮火轰击第195师阵地，第195师进行了顽强的抵抗。
比加山战斗也仍在继续，打得异常艰苦，日军步兵在、飞机、大炮、战车的协同下，进攻异常凶猛。
至9月22日黄昏，坚守比加山的史恩华营已伤亡过半，敌我双方都已经杀红了眼。
第195师给史恩华的命令是:“如无法支持，不得已时可向东靠，撤过新墙河。”
但史恩华回答道:“军人没有不得已的时候，我营已被团团围困，看来不好撤了，决心与敌人拼到底。师长，来生再见!”
日军先在草鞋岭起猛攻，飞机投下的航弹威力巨大，溅起大片的泥土。
史恩华带领战士们充分利用茂盛的草木隐蔽，飞机轰炸过后接着是猛烈的炮火攻击，阵地上硝烟弥漫，呛人口鼻。
史恩华指挥战士们沉着反击。一颗子弹击中了他的肩膀，喷涌的鲜血浸透了他的衣裳，旁边的团长劝他去后方包扎休息。
史恩华说：“我是营长，战士们都在前线，我不能走。”只是让卫生员简单包扎了伤口，又继续投入激烈的战斗。
战斗进行了两天两夜，由于敌我力量悬殊，战士们伤亡过半，损失惨重。
在日军的地空联合攻击下，草鞋岭几乎被夷为平地，史恩华带领剩下的战士转战笔架山。
22日黄昏，敌人集中全部兵力，再次攻击笔架山。这是连续血战的第三天，此时，全营伤亡惨重，史恩华命令剩余官兵高唱《义勇军进行曲》，打退日军的多次进攻。
最后，日军又以猛烈的炮火来回覆盖阵地，史恩华营全体阵亡。第195师师长为他撰联：“笔架山千秋不朽，福临铺一战成功。”
9月23日，日军突破新墙河防线，湘北国军已全部撤退，日军便分三路从汨罗向长沙攻击前进。
是日，第195师在福星庙收到军部转来集团军总部的命令，要第195师在福临铺至上杉市之间，迟滞敌人三天。
争取时间，掩护国军集团军主力在长沙近郊布置决战阵地，准备与日军决战，并要求第195师完成阻击任务后转移至上杉市，利用幕阜山从侧后配合作战，消灭进犯的日军。
第195师师长按照第15集团军总部的命令，亲自带领两名旅长观察地形，决定以566旅和一个补充团为第一线，坚守福临铺，坚守两天后，向上杉市转移，以565旅为第二线，坚守上杉市，师部设在福星庙指挥所。
9月27日下午，日军在炮火的掩护下，以小部队开始对福临铺阵地进行火力侦察。
9月28日中午，大批日军进至福临铺，开始大举对第195师566旅起进攻，双方顽强拼杀，战斗异常惨烈。
敌我彼此来回冲杀，形成犬牙交错的对峙形态。当天晚上，566旅使用预备队反攻，恢复了原来的阵地。
9月29日晚上，566旅奉令开始向上杉市转移，便衣队掩护主力部队按原计划向上杉市转移。
天亮后，敌人在飞机的掩护下，以骑兵向上杉市搜索前进。
日军骑兵与正在掩护部队撤退的便衣队突然相遇，便衣队猝不及防，在骑兵的冲击下几乎全军覆没，阵亡三百多人，大队长金雄也阵亡。
中午时分，日军已推进到上杉市阵地前，第565旅在上杉市构筑好工事，严阵以待，当日双方就展开了激战，日军使出浑身解数，也无法突破国军阵地。
双方你来我往，激战五天后，第565旅开始撤退，敌人主力并没有追击，仅仅派骑兵在飞机的掩护下向上杉市搜索，绕了一天后，便于当天晚上撤回福临铺。
次日，第195师现日军步兵在飞机和骑兵的掩护下，开始撤退。
面对北逃之敌，第195师当机立断，下达追击了命令，当天晚上迅将部队带到福临铺，组成两个纵队，一路沿金井大道，一路沿铁路，同时向新墙河追击前进。
敌人白天在飞机、骑兵的掩护下撤退，第195师便白天休息，夜里追击，一直追到敌人退至新墙河北岸。
在此期间，第15集团军总部曾于9月27日命令第37军趁日军在福临铺与第195师激战之际，全力进攻营田，力求包围歼灭营田日军。
1o月初，为了配合营田日军作战，汨罗河北岸的日军一部渡河进占新市，一部沿铁路进攻汨罗。
第15集团军关麟征命令第73军、第52军一部立刻向新市、汨罗附近的敌人起进攻。
驻守营田的日军被国军包围攻击，死伤严重，残余日军乘夜逃上日本海军炮舰，向北逃窜。
至此，集团军总部判断进犯湘北的日军在国军连续打击之下，已开始溃退，便令第52军攻击平江附近的日军，令第79军攻击湘鄂公路方向的日军侧后，协同第52军作战，令第37军由汨罗渡河，反攻铁路正面的日军。
日军全线撤退，据守原来各据点的工事，敌我双方再度形成战前的对峙局面。
此次会战，从9月初开始接战到1o月初敌人撤退，国军在长达一个月之久的敌强我弱艰苦的“扫荡”与“反扫荡”的战斗中，将日军击退。
为此，国民政府电影制片厂的一个摄影队到第195师住了一个多月，将该次会战专门拍成电影，放映一段时间后，第195师声名远扬，战绩家喻户晓。