在大台山上的张廷言暗自松了一口气，如果不是第十师及时增援上来的话，恐怕此时镇西堡已落入日军手中，日军便能逃出升天。
第十师将日军分割后，不仅使正面镇西堡压力大减，也将日军分为两部，无法相互支援，更有利于围歼第16旅团。
佐藤文二见己方被抗日军分割为两部分，指挥部队拼命想击退处于中间的抗日军第十师，可第十师是后面增援上来的部队战损较小，日军尝试几次无法突破。
仗打到现在，日军第16旅团未撤出去的部队弹药已经所剩无几，许多日兵士兵拎着没有子弹的步枪冲锋。
抗日军这边张廷言率领的三个师，弹药数量也不多了，好在第四军弹药充足，形成南线防守、北线进攻的态势。
在张廷言看来日军发起的冲锋和自杀没有区别，唯一的区别恐怕就是浪费了抗日军的不少子弹。
抗日军的阵地此时像是一个血肉磨坊，让第16旅团把血流尽。
当天色逐渐暗下来时，抗日军的进攻仍没有停，止，日军的突围也没有停止，双方都争分夺秒连夜鏖战。
激战一夜等天亮后，包围圈中的日军除少数逃脱外，大部分都被歼灭，日军第17联队联队长佐藤文二被击毙。
张廷言留少量部队打扫战场，主力部队交替向开原方向撤退。
蔡牛镇与日军第5联队对峙的抗日军第五师也向北撤退，铁岭方向日军已攻陷大半个铁岭，赵正香指挥着第一军的三个师和第4师往开原方向撤退，双方于铁岭、开原一线对峙。
此次沈阳战役历时一月有余，双方投入兵力近15万，其中抗日军约10万，日军约5万。
日军凭借武器装备、兵员素质等优势，又重新攻陷沈阳，而抗日军则完成了削弱日军实力的目标，此战过后日军第8师团仅剩余第5联队，只能被迫撤回国内重新整编。
此战，抗日军伤亡约5万余，关东军伤亡约1.5万余，双方都元气大伤，加之冬季到来双方暂时休战，
日军已在东北战场接连折损两个师团，迫使日方高层不得不考虑转变策略，如何以较小的代价拿下满洲。
抗日军步兵三个军，骑兵三个师，合计十五个师，大部分都伤亡过半。
永吉方向，日军第14师团逼近永吉，但考虑到沈阳方向战事已经结束，没有了第8、第10两个师团的牵制，抗日军可以调兵增援。
背后补给线上不断有抗日军骚扰，第14师团不得不放弃进攻永吉的计划撤回磐石。
11月5日关东军在沈阳举行了盛大的入城仪式，只不过过程中遭到朝鲜爱国人士的炸弹袭击，关东军司令武藤信义受伤，令关东军高层蒙上了一层心理阴影。
而这次炸弹袭击背后，有抗日军特情处的影子，他们将下一个目标放在关东军新任的沈阳市副市长金大禹身上。