鬼子在城内屡遭失败，就另调二千余人经茶攸公路奇袭黄沙铺，妄图从西北包围我军后方。守备该地区的399团，趁敌立足未稳，居高临下，集中全团迫击炮，摧毁了鬼子炮兵阵地。又以第一、二营乘机出击，多次击退鬼子的反扑。后又以第三营围攻敌侧背，游战两日鬼子连尸体都未及收敛便溃逃而去。399团乘胜追击至渌水河边，并乘鬼子渡河之际，集中火力向鬼子猛烈射击，打死打伤及被淹死的鬼子达数百人之多。
傍晚杨汉玉军长得知暗袭黄沙铺敌人已被击退，于是令陈德邵只留副团长苟肇修率兵一营守备黄沙铺，令陈亲率两个营当夜赶到马步江，于次晨经洞公路向茶陵城东南推进。陈团到达时发现有鬼子一部向友军进攻，另一部在构筑工事，即令迫击炮向敌猛烈射击，掩护第一营进入阵地，协同友军将敌击退。第一营相排长奋勇出击为国牺牲。
因部队缺少通讯电线，陈德邵便发下重奖通信兵去寻找电线。通讯兵就发现茶陵城内封存有大批的刺铁丝，即令输送连赶运前线。适逢鬼子敌发起了进攻，陈德邵命迫击炮向敌猛轰，协同友军又将敌击退。适守河西的第4军警卫营电请增援，欧震即令该营受陈德邵指挥。陈发现该营阵地前面小山，是敌进攻的良好阵地，但该营无方扼守，只好在西式楼房屋顶构筑工事和监视所，监视日寇动态。次晨日寇约八百余人利用小高地掩护，向该营攻击前进。陈团即令全团迫击炮照预测目标迅猛射击。又令第一营对敌侧面进攻。鬼子死伤枕籍，狼狈退回了茶陵城内。
因20军得到了大量的有刺铁丝，就在整个防御阵地前都构筑了铁丝网，阵地更加巩固。加上以连战皆捷，士气高涨。坐困茶陵鬼子一筹莫展， 后在其援军掩护下弃城南窜。至此二20军经过二十五昼夜拼搏奋战，终于屡挫强敌，粉碎了日寇从外线包围衡阳的企图，对衡阳守军与日寇鏖战四十六昼夜起到了积极作用。
先是20军在澧陵茶陵与日寇鏖战期间，受欧震（薛岳亲信）副总司令指挥。全军上下都知道战局危急，非拼命不足以生存。虽经全军官兵奋勇杀敌，勋劳卓着，终于收复了茶陵。但这些战况在薛岳压抑下，始终未向军委会上报。以至20军及杨帅的作战行动，军委会毫无所知。
约在八月中旬，重庆大本营从日寇广播中收听到：“湘北战将杨深部在茶陵地区被围歼中。”蒋得此消息，当即电询前线战况，方知杨帅身边只有杨志的一个特战营，并未指挥有部队。当令九战区司令长官薛岳将欧震指挥的20军仍交还杨帅指挥，并令江西遂川飞机场的空军支援20军作战，并先出派陆军航空兵的联络班到杨帅总部，这对杨帅及所属官兵是一个极大的鼓舞和支持。