击败日伪军，占领整个阳泉以后，八路军重点驻军火车站，北面镇子，炮兵阵地，公路桥，保晋钢铁厂，又派遣部队，进入西北方向的煤矿区域，驱逐日伪军。
黑暗中，八路军几十个夜视仪望远镜，盯着日军观察，依据对讲机，彭总和罗瑞卿主任，已经做出命令，调集部队，运动到敌人两翼包围，截断敌人的侧后，七个主力团的八路军，已经增加到两万多人，跃跃欲试，特别是一些后续部队，发现战斗已经胜利，自己没有参战，心里痒痒的，急不可耐。
日军5，炮兵阵地上，一门门大炮按照类型和射程进行了分工，昂扬着炮口，指向敌人。
各个布局的八路军部队，先后向日军出击，一些部队也伪装成日伪军，向八路军阵地射击，造成两军激战正烈，胶着状态，偶尔，一些部队还使用迫击炮轰击，总之，为了吸引敌人进入陷阱，在赵羽的建议下，八路军不惜工本。
高级将领们在炮兵阵地上，使用夜视仪望远镜观察着敌人，随时调整部署，调集兵力，雄厚的兵力，让八路军的战略战术实施游刃有余，高昂的士气，让部队的战斗力空前提高。
等日军第二联队被吸引到阳泉深处，等日军后续军列陆续赶到，大批的部队开始集结和开进，等八路军两翼包抄部队进入合适位置。
彭总在征求了赵羽和赵章成意见以后，下令：“现在，我命令，全线攻击敌人，务必将敌人全部歼灭，一个也不能跑掉。”
这是一场空前激烈的战斗，八路军七个步兵团，以两个团吸引和正面阻击日军，一个团担任预备队，四个团分成左右两翼包抄日军，终于将敌人两个联队，加一个师团部，共计九千多人，包围得水桶一般。
炮兵最先开始射击，发出了总攻的信号，野战大炮那恐怖的一万米射程，其实还是当时世界上很落后的，不过，在夜间，在夜视仪望远镜下，已经达到了极限。
野战炮6门，猛烈轰击日军最后面的军列，人群，将军列击穿，打爆，燃起冲天的火光，榴霰弹爆炸出来的千百个钢珠，将日军部队射杀。
一些山炮，也朝日军中后部位射击，重型和中型迫击炮，朝中前部位的日军射击，一阵阵大炮的怒吼，震耳欲聋的爆炸，呼啸而过，令人魂飞魄散的炮弹，炽烈的火焰，碎裂的肢体，内脏，伤兵的惨叫，撕裂了夜空，撕裂了人们的视野和耳膜。
八路军各个部队一起开火，尤其是侧后的部队，朝着日军，所有迫击炮，掷弹筒，重机枪，轻机枪，不顾一切地轰击，扫射。
战斗进行了整整一个小时，阳泉东南面桃河两岸，一片火海，杀声震天。
日本航空兵团派遣十几架夜航战斗机，都无法确认地面目标，不得不匆匆返回。
八路军炮兵，长了眼睛一样，瞄准敌人的重兵集群，一些火力点，敢于抵抗的炮兵部队，进行重点轰击，将敌人摧毁。
一个小时以后，日军全灭。