下午二时左右，骄狂的15师、23师无视上午的巨大伤亡，一轮山炮轰击之后，马上对道州城发起了集团冲锋，妄图一举打破城墙，剿灭“败逃”的红军。此时，少共师的各作战部队已经到位，同样做好了反击的准备。

对于此次围歼湘军15师和23师，张城无疑也是非常重视的。至少在张城看来，在接连战胜民党中央军和粤军之后，少共师首次与湘军对战，就一定要彻底打出少共师的威风，震慑住日益骄狂的湘军，为之后的湘江战斗打好前站，使其不敢再肆意追剿红军

相比前次重创粤军第2师和第3师，张城觉得消灭眼下的湘军第15师和23师，对红军全局起到的作用更大，消灭了第15师和23师，潇水东岸则再无追击之敌，少共师可以有力支援红军其他作战部队。

看着依旧处于交战中的道州城，湘军和守城部队的攻防已经彻底陷入了胶着状态，张城知道，时机已经到来，他对着李大海点了一下头，李大海随即拿出一把信号枪，扣动扳机，“砰”的一声，一道彩色的信号弹升上高空后顿时炸裂开来，方圆十里的人们都能看见。

位于城墙后面的四个炮兵阵地，在看到信号弹炸裂的那一刻，早已经等待多时的孙有道，一声令下，炮火轰鸣。

轰轰轰的炮击之声，伴随着信号弹的炸裂再次引来湘军的注意。攻城的湘军马上意识到大事不妙了。

坐镇后方指挥部的李云杰，看到信号弹炸开时，神情立刻大变，惊呼道：“不好！我们中了红匪的计了！”

“命令我们的攻城部队，立刻撤退。23师做好阻击准备，15师先撤，然后再交替掩护。该死，这红匪怎么这么狡猾，太欺负老实人了。”

此时李云杰有些气急败坏，在他看来，打仗就该堂堂正正拉开来打，怎么能像少共师一样无耻地搞什么伏击呢？

就在李云杰快速下达命令的时候，前方天空出现的天火流星跟雷鸣般轰隆声，待在他旁边的副官，便惊恐大叫道：“军座，快躲避起来，红匪开始炮击了！”

被副官强拉着进行躲避的李云杰，很快便听到附近传来震耳欲聋的爆炸声。听着这巨大的爆炸声，躲在桌子底下的李云杰顿时傻眼了。

他半响才惊怒道：“嬲你娘！这是山炮！这是怎么回事？红匪怎么会有那么多山炮？”

当山炮开始轰鸣起来的时候，战斗立刻回到少共师熟悉的节奏，三旅和四旅全力击退敌军进攻并趁势发起反击，师炮兵团集中山炮、迫击炮进行炮火覆盖打击；埋伏在外的一旅和二旅见到师部讯号便马上全面展开突袭。

战斗进行得非常顺利，在少共师迅如奔雷的反击与突袭下，阻击的第23师立刻溃不成军，把掩护15师撤退的任务瞬间抛诸脑后，反而裹挟着15师一起溃逃。

好好的一场伏击战变成了追击战，此时表现最突出的就是骑兵营，战士们在王虎的带领下，挥舞着耀眼的马刀，将大批敌人砍死砍倒在地，一颗颗飞舞的头颅使得敌人胆颤心寒，被骑兵一冲就立刻一哄而散，再也组织不起有效的反击，只恨爹妈少生自己两条腿，拼命逃窜。

最后，少共师追击敌人十里之外，光是抓获的俘虏就超过3000多人，毙敌4000，另有5000多的敌人逃窜各地。

此役，湘军第23师几乎全军覆没，只逃回不到1000来人，丢失了全部武器以及大部分装物资，部队几乎可以撤编了，湘军第15师损失3000人，武器和物资也丢失近半，也被彻底打残了，李云杰面对此种惨况，当真是欲哭无泪。

为免敌人出动飞机报复，张城命令部队迅速打扫战场，随即连夜即搭建浮桥，渡过潇水。