兩邊的出擊，都取得了圓滿的效果，成功延緩了日軍的進攻速度。
察哈爾方向的日軍騎兵，遭受伏擊後，士氣大跌，只能放慢推進速度，一邊整頓隊伍，一邊派出偵察兵，探查前方的路況；
太原方向的日軍，由於鐵路被炸燬，軍列無法前進，只能停滯在祁縣境內，緊急調集人力，搶修鐵路，短時間內根本無法繼續向大同推進。
一天時間就這麼過去，到了第三天清晨。
大同城內的物資和人員轉移工作，已經基本完成。
剩餘的少量物資，也被戰士們快速打包，準備運往後方；城內的日軍軍用設施和工廠，也被徹底破壞，只剩下一片廢墟；最後一批礦工和百姓，也在戰士們的護送下，踏上了前往根據地的道路。
而就在這時，張家口方向的日軍，終於出現在了大同西邊的烏龍峽一帶。
原本他們行軍速度最慢，會是最後抵達的一路日軍，現在卻成了最先抵達大同附近區域的日軍。
可這一切卻已經有了提前準備。
烏龍峽地勢險要，是張家口通往大同的必經之路，兩側是高聳的懸崖，中間只有一條狹窄的道路，十分適合打伏擊。
在烏龍峽的懸崖上，一隊八路軍部隊正在設伏。
下方的日軍出現時，遭受了他們的猛烈攻擊。
與此同時，方文也帶領著炮艦機隊，趕到了烏龍峽空域，將剩下的航空炸彈丟下。
如此猛烈的攻擊，給日軍造成了巨大傷害，也讓他們不敢繼續前進。
而隨著他們撤退回去，攻擊也就消失了。
雙方僵持著。
兩個小時後，大同城內的八路軍大部隊，已經全部撤離完畢，烏龍峽的阻擊任務也已經完成。
這支阻擊部隊在接到撤退命令後，迅速收起武器，沿著懸崖上的小路，快速撤離，消失在山林中。
這一切，日軍並不知道。
他們依然不敢貿然前進，直到過了20分鐘，日軍指揮官才派出一支偵察部隊，小心翼翼地前往懸崖兩側查探，結果發現，伏擊他們的八路軍小隊，已經全部撤離，懸崖上什麼都沒有。
日軍指揮官見狀，心中滿是疑惑和警惕，生怕這是八路軍的誘敵之計，又在原地等待了半個小時，確認沒有埋伏後，才下令部隊繼續前進。
2個小時後，張家口方向的日軍，終於抵達了大同城外。
而此時，察哈爾方向的日軍騎兵部隊，也抵達了大同城外。
兩支日軍隊伍會合後，總人數達到了8000多人，他們對著大同城虎視眈眈，卻沒有立即發起攻城。
原來，這兩支日軍隊伍，都被八路軍伏擊過，心中充滿了警惕。
兩支日軍的指揮官經過商議，決定等太原方向的日軍抵達後，再一同發起攻城，憑藉人數優勢，一舉奪回大同。
隨後，日軍指揮官立即透過電報，聯絡太原方向的日軍，詢問他們的推進情況。
很快，電報回覆傳來，太原以北祁縣段的鐵路，被八路軍的炮艦機隊徹底炸燬，軍列無法前進，目前正在緊急調集人力搶修鐵路，短時間內無法抵達大同。
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