日军华中方面军司令部在接到第115师团及战车第三师团相继遭遇强力反击、陷入困境的战报后，大惊失色。他们绝不能坐视两个师团，尤其是宝贵的战车师团被中国军队围歼。方面军司令官连夜下令，紧急调动周边一切可用的机动兵力，火速驰援：
东线援军：命令正在信阳至确山一线休整、补充的第13师团，立即沿平汉线西侧，经泌阳向唐河、新野方向急进，企图从东南方向撕开缺口，接应第115师团。
西线:抽调驻守在南阳以西、防备陕西方向中国军队的第39师团主力，配属独立野炮一个联队，强行东进，直扑老河口西侧，意图牵制中国军队指挥部，并威胁围歼部队的侧背。
北线：严令已遭重创的战车第三师团剩余部队，在得到刚从北平方向车运而来的独立战车第9旅团（装备部分较新的三式坦克）加强后，不惜代价，向襄樊以北的第七军和暂编第六军阵地发起更猛烈的攻击，务必打破北线封锁。
航空兵部队:集中所有可用的航空兵力量，包括从武汉起飞的九九式双发轻爆和一式“隼”战斗机，全力支援被围部队和增援部队的行动。
一时间，华中战局风云突变，第五战区面临着巨大的压力。能否顶住日军的多路增援，为李锦的驻印军争取到足够的围歼时间，成为了战役成败的关键。
第五战区司令长官刘峙，虽以保守着称，但在此生死存亡之际，也深知唇亡齿寒的道理。他必须竭尽全力，为李锦的围歼行动创造条件。他下达了全线坚守、节节抵抗的命令：
东线阻击（应对第13师团）：日军第13师团，作为一支老牌的常设师团，其士兵训练有素，装备精良，配属了相当数量的九四式山炮、九二式步兵炮以及一个战车中队（主要装备九五式轻坦）。他们接到的是死命令：不惜代价，快速突破，救出第115师团！其先头部队以机械化行军和强行军结合，气势汹汹地沿着泌阳至唐河之间的通道扑来。
然而，在他们面前，第五战区的部队早已严阵以待。这些部队番号繁杂，装备堪称寒酸：士兵们脚穿草鞋，身着的军装洗得发白，手中的武器多是老旧的汉阳造、中正式步枪，一个连也未必能有一挺捷克式轻机枪，重机枪（多为民二四式重机枪）更是宝贝。他们几乎没有像样的反坦克炮，面对日军的薄皮坦克，往往只能依靠血肉之躯。
在第一道警戒线上，守军并不与日军硬拼。他们派出小股侦察兵和精干班组，携带地雷（数量有限，多为仿制或缴获品）和集束手榴弹，在日军必经的道路、桥梁、隘口进行骚扰。他们炸毁小桥，在公路上埋设地雷，用冷枪冷炮袭击日军的尖兵和骑兵侦察队。这些行动虽然无法阻止日军主力，但有效地迟滞了其推进速度，迫使日军不得不频繁展开队形，派出工兵扫雷，为后方主阵地的准备争取了宝贵时间。
当日军先头部队逼近主要阻击阵地（通常依托一些连绵的丘陵和村落）时，真正的血战开始了。日军的炮火准备往往能轻易压制守军寥寥无几的八二迫击炮和老式山炮。炮弹如同犁地般将守军简陋的土木工事摧毁大半。
炮火延伸后，日军的步兵在九五式轻坦的掩护下开始冲锋。守军士兵从被炸塌的战壕、弹坑中爬出来，进入残存的射击位置。重机枪手往往成为日军首要打击目标，但他们一旦开火，就抱着必死的决心，用民二四式重机枪猛烈扫射日军步兵线，直到被日军的掷弹筒或坦克炮击中为止。面对日军的坦克，守军缺乏有效的远程打击手段。只能等坦克靠近后，敢死队员身背集束手榴弹（将5-7枚木柄手榴弹捆在一起）或炸药包，匍匐前进，试图接近坦克并将其炸毁。这个过程无异于自杀，十之八九的敢死队员会在接近过程中被坦克伴随的步兵或坦克机枪打死。偶尔成功的爆破，伴随着一声巨响和队员的牺牲，才能换来一辆坦克的瘫痪，但这足以暂时阻滞日军的进攻势头，并极大地鼓舞周围战友的士气。
在许多阵地上，当弹药耗尽或日军突入阵地时，残酷的白刃战便随之爆发。守军士兵端着上着中正式步枪刺刀，甚至挥舞着大刀，与装备三八式步枪和三十年式刺刀的日军士兵拼杀在一起。怒吼声、刺刀碰撞声、濒死的惨叫声响彻阵地。往往一个排、一个连的官兵，在与日军的反复拉锯和白刃格斗中全部壮烈牺牲。
在一个被称为“马头山”的高地上，守军一个加强连奉命坚守24小时。他们在承受了日军数轮炮击和步兵冲锋后，连长、排长全部阵亡，最后由一名司号员挺身而出指挥。弹药打光了，就用石头砸，最后仅存的十余名伤兵在日军冲上阵地时，拉响了最后一箱炸药包，与敌人同归于尽。类似这样“全员殉国”的场景，在东线阻击战场上比比皆是。
白天，日军凭借火力优势占据上风，但到了夜晚，战场优势就部分回到了装备劣势的战士们手中。小股精锐分队会利用夜色掩护，渗透到日军营地附近，用手榴弹和炸药包袭击日军的帐篷、车辆和炮兵阵地，甚至用大刀和匕首进行无声的摸哨他们还会在日军可能次日进攻的路线和集结地域，偷偷埋设地雷和竹签阵，并破坏道路和水源。这些夜袭虽然无法造成大规模杀伤，但使得日军官兵夜间无法安心休息，精神持续紧张，间接削弱了其第二天的攻击锐气。
日军第13师团确实在不断地向前推进，占领了一个又一个的阻击阵地。在他们的战报上，写满了“击溃支那军xx部，占领xx高地”的字样。然而，他们的推进速度远远低于预期。每占领一处阵地，他们都需要时间清理战场，收殓己方尸体，救治伤员，重新组织兵力，并防范无休止的夜袭。他们的战车和车辆在糟糕的道路和被反复破坏的桥梁前举步维艰。更重要的是，他们每前进一步，都付出了相当数量的人员伤亡和技术装备损失。那些看似微不足道的中国阻击部队，用他们的生命和鲜血，为李锦的驻印军主体赢得了至关重要的三天、四天乃至更多的时间。
东线的战场，没有驻印军那样酣畅淋漓的装甲突击和优势炮火，有的只是最原始、最残酷的消耗与牺牲。这是一场用无数无名士兵的血肉之躯，硬生生垒砌起来的“时间长城”。
西线牵制（应对第39师团）：相较于东线相对开阔的丘陵盆地，西线的桐柏山余脉为防御方提供了更为有利的天然屏障。日军的第39师团，虽然同样接到了紧急东进的命令，但他们的面前是层峦叠嶂、沟壑纵横的复杂地形，机械化部队难以展开，主要依赖步兵和骡马化炮兵。第五战区的部队在这里采取了与东线截然不同、更具主动性的“袭扰+要点固守”战术。
第五战区从各部抽调了熟悉山地作战、吃苦耐劳的官兵，组成了无数支精干的游击小队。他们轻装简从，携带中正式步枪、捷克式轻机枪、充足的手榴弹以及炸药包，像山魈一样活跃在桐柏山的密林与险径之中。
他们的首要目标是日军的后勤补给线。日军长长的骡马队和运输车队在蜿蜒的山间小路上行进缓慢，成为了绝佳的靶子。游击小队会在险要处（如长天、独木桥）预设伏击，用机枪和手榴弹猛击车队首尾，制造混乱，然后迅速劫掠或销毁部分物资（尤其是粮食和弹药），并炸毁山路旁的峭壁，制造塌方，阻塞道路。他们行动迅捷，打完就走，等日军掩护部队从震惊中反应过来组织追击时，游击队早已消失在山林之中。
当日军部队在相对平坦的谷地或村落扎营时，游击小队会利用夜色掩护，悄无声息地摸掉日军的岗哨，然后向营地内投掷密集的手榴弹，并用机枪进行扫射，制造极大的恐慌。他们并不追求歼灭多少敌人，主要目的在于“扰敌”，让日军官兵彻夜难眠，精神高度紧张，极大地消耗其士气和体力。
枪法好的战士（使用汉阳造或缴获的三八式步枪）隐蔽在密林或石缝中，专门狙杀日军的军官、炮兵观察员、通讯兵和落单的士兵。这种不知会从何处射来的冷枪，给日军造成了持续的心理压力，使其行军和驻扎都不得不格外小心，速度自然快不起来。
除了无处不在的袭扰，第五战区部队也在一些至关重要的隘口和通道上，布置了坚固的防御阵地，进行坚决的阻击。
其中一个关键节点是被称为“翠云岗”的险要隘口，这里两侧是陡峭的山崖，中间只有一条仅容骡马通行的狭窄小路，易守难攻。
守军一个加强营在此构筑了多层次防线。他们在隘口入口处布设了鹿砦和地雷，在两侧山腰挖掘了之字形战壕和机枪掩体（利用岩石和木材加固），并将仅有的几挺民二四式重机枪和数量较多的捷克式轻机枪布置在可以形成交叉火力的制高点上。
刘峙将战区直属的一个75毫米山炮连（国产仿制型号）加强给了此地。炮兵观察所设在山崖顶部，可以俯瞰整个隘口前方区域。
日军第39师团先头部队抵达后，试图强行突破。他们首先集中了联队级的九二式步兵炮和迫击炮进行轰击，但守军工事依托山势，炮击效果有限。随后，日军步兵在轻重机枪掩护下，呈密集队形向隘口发起冲锋。守军待日军进入狭窄通道和雷区后，所有火力一齐开火！重机枪子弹如同镰刀般扫过，手榴弹如同雨点般从两侧山崖落下，瞬间将日军冲锋队形打得七零八落。同时，山顶的炮兵观察员引导山炮连进行精准打击，炮弹落在日军后续梯队和炮兵阵地上，造成了大量杀伤。日军连续发动了数次营级规模的冲锋，均在隘口前丢下大量尸体，未能越雷池一步。
面对日军持续的压力和可能的迂回，守军并非死守一地。他们在给予日军重大杀伤、达成迟滞目的后，会审时度势，主动放弃一些次要阵地或已被迂回的要点，撤退至下一道预设防线继续抵抗。这种节节抵抗的策略，使得日军虽然不断“占领”阵地，却始终无法捕捉到中国军队的主力予以歼灭，反而像一拳打在棉花上，力量被不断消耗和分散。日军每“攻克”一处阵地，都需要停下来巩固，侦察前方敌情，担心再次落入陷阱，其东进的速度被极大地延缓。
西线的战斗，是一场智慧与意志的较量。第五战区的部队充分利用了地理优势，将游击战与阵地战巧妙结合，用无处不在的冷枪、神出鬼没的夜袭和险要关隘的坚决阻击，将日军第39师团这支急于东援的生力军，牢牢地拖在了桐柏山的崇山峻岭之中，使其“快速东进”的战略意图彻底化为泡影。他们用另一种形式，为李锦主力部队的围歼作战，筑起了一道坚不可摧的“山岳壁垒”。
日军航空兵的活跃，给中国军队的地面行动带来了很大困扰。然而，陈启明的防空部队发挥了中流砥柱的作用。他们机动部署，在重要目标周围构筑了密集的火网。90高炮负责中高空，40博福斯炮和55四联装.50机枪负责中低空，多次有效拦截了日军的轰炸机群。同时，李锦请求的盟军空军（p-51、p-40）也频频出击，与日机在天空展开激烈格斗，争夺制空权，极大地减轻了地面部队的压力。
第五战区部队以巨大的牺牲，在广阔的战线上死死拖住了日军的增援部队，如同一道道虽然不断破损却始终未曾完全崩溃的“血肉长城”，为李锦赢得了最宝贵的窗口期。
面对急转直下的外围形势，李锦深知必须争分夺秒。他在老河口司令部下达了死命令：“不顾一切，加快围歼速度！第七军、新一军、新三军，给我拿出全部力气，砸碎包围圈里的鬼子！”
孙立人命令新38师和新30师，改变之前以“卷击”为主的战术，转而集中所有配属的坦克和自行火炮，组成数个强大的突击集群，像一把把烧红的尖刀，直插已被动摇的日军第115师团防御纵深。
这道命令意味着战术的根本性转变，从撕扯防线转为直取心脏。孙立人要的不是击退，而是彻底瓦解敌军的指挥与建制。
每个突击集群以一个装甲连（约17辆4“谢尔曼”坦克）为核心，加强一个连的7“牧师”自行榴弹炮，以及一个营的装甲步兵（乘坐3半履带车）和一个工兵排。新38师和新30师各组建了2-3个这样的集群，如同四到六把蓄势待发的致命匕首。
他们的进攻轴线经过精心选择，直指无线电侦测（“密匙”旅提供）和空中侦察判明的关键节点——可能是通往日军第115师团部所在地“王家畈”村的主要通道，以及连接其第85联队与第86联队之间一个名为“三岔口”的交通枢纽。
攻击发起时，数架p-51“野马”战斗机准时出现在战场上空。它们带着巨大的轰鸣声低空掠过，机翼下的.50勃朗宁机枪喷出长长的火舌，对着突击集群前进路线两侧的日军可疑阵地、炮兵观察所、以及试图集结的步兵群进行反复扫射。火箭弹则射向更远方的坚固目标。这波空中打击，极大地压制了日军的地面火力，打乱了其防御节奏，并为坦克集群指明了相对安全的冲击通道。
4“谢尔曼”坦克集群开足马力，排成利于突击的楔形或箭形队形，沿着选定的通道猛冲。驾驶员将油门踩到底，引擎咆哮，履带扬起漫天尘土。炮塔飞速旋转，75\/76主炮不时喷出火焰，将沿途残存的日军机枪火力点、利用废墟抵抗的步兵巢穴一一摧毁。.30同轴机枪和车顶的.50机枪则持续不断地扫荡着任何出现在视野内的日军士兵，形成一道密不透风的移动弹幕。
对于日军事先挖掘的反坦克壕或设置的简易路障，工兵坦克或伴随的工兵会迅速上前，用爆破筒或推土铲开辟通路。整个坦克集群展现出一种一往无前、挡者披靡的气势。日军的47反坦克炮在远距离上对“谢尔曼”的正面装甲威胁有限，零星命中也大多被弹开。偶尔有狂热的“肉弹”抱着炸药包从弹坑或沟渠中跃出，试图与坦克同归于尽，但大多在接近前就被坦克伴随的机枪火力或紧随其后的装甲步兵打成筛子。坦克集群根本不做过多纠缠，他们的目标是纵深！