第二天一大早，恼羞成怒的下元熊弥，重新调集坦克和火炮，在飞机的掩护下，重新夺回南岸阵地，重新调整部署，除留一个中队的日军在铁血军阵地前进行多次试探性攻击外，集中兵力和火力，猛烈进攻铁血军两翼的十九路军防守阵地，在中午的时候，两侧阵地均有突破。
中午一点，下元熊弥命令两翼各派出一个中队，在飞机火炮的配合下，协助正面的日军中队从三面向铁血军阵地发起了疯狂地进攻，张二虎立刻将三个连和海长青所剩余的人及机炮连的两个重机枪排全部调了上去。
日军进攻并没有像以往那样突击猛冲，而是采用两翼匍匐前进，缓慢压上的策略，再两军相距百米时，开始让日军士兵在炮火中构建单兵掩体，再相互相联的简易工事，和铁血军展开对垒的阵地战。
而在正面，用三个日军中队轮番冲击，经过了三个小时的连续进攻，张二虎看到阵地上伤亡不断增加，在这样三面夹击下十分被动，于是在日军进攻的间隙，迅速放弃河畔阵地，向后撤出三百米。
日军占领河畔阵地后，损失同样非常大，也没有继续进攻，双方都停下来喘气。
张二虎清点了一下人数，两天下来，铁血军上来的人现在只有不到一半了，昨天上午补充上去的新兵，连一半都不到，海长青的人也只剩下四十人能战斗了，一线六个连长也抬下去了三个。而四辆坦克也全部补日军炮火炸毁，好在张二虎在炮击前让坦克内的所有人都离开坦克隐蔽，这才避免了人员损失。
张二虎把剩下的人缩编为四个连，让罗刚带领一个连，把剩下新兵每连补充进二十五人。
2月14日，日军植田第九师团、久留米第十三师团共三万人，由植田谦吉中将率领来沪，本日开始登陆。师团长植田谦吉中将接替了日军陆上作战指挥任务，成为一二八战役中日军的第三个主帅。
蒋光鼐、蔡廷锴再次向军政部请求增援，此刻，蒋介石虽已退职在野，但鉴于当时形势，也向军政部长何应钦发出一道电报，命令第八十七、第八十八两师、中央陆军军官学校教导总队和独立炮兵第一团山炮营合成为第五军，正式任命张治中为第五军军长，紧急驰援上海战场。
当蒋光鼐、蔡廷锴看到来自军政部的回电，总算是松了一口气。
蕴藻河畔，自十三日占领铁血军河畔阵地后，由于连日作战，损失同样巨大，在2月14日这一天，已无力再战，双方对峙。
2月15日，下元熊弥等到援军到后，上午十点先出去了十六架飞机，对铁血军防守阵地进行疯狂的轰炸和扫射，高射机枪连八挺机枪，突然喷出火舌，瞬时就有三架飞机一头栽了下去，另外五架飞机也拖着长长的浓烟，脱离战场上空。
日军飞机发现铁血军防空火力后，集中剩余的八架飞机，对防空阵地轮番进行扫射轰炸，在付出被再次击落击伤各两架飞机后，将铁血军的八挺高射机枪全部摧毁。
日军飞机刚刚离开不到五分钟，日军地面又进行了疯狂地炮击，在十分钟炮火覆盖完成后，日军开始了进攻，在铁血军的强大火力下再次给打退。
到了下午，在日军的疯狂进攻下，铁血军再次后撤，被迫退回到12日接防时的阵地。
到了晚上，于振海组织人员将从“大津号”上缴获的八辆坦克和四辆装甲车及两辆各装两挺高射机枪改装的卡车秘密送上阵地，在一处低洼处隐蔽起来。
2月16日，阵地上只留下罗刚所带领的一个连，其余人员全部隐蔽在低洼处的两侧。
罗刚让一名老战士，带领着二名新兵在阵地上观察日军去向，其他人员分别分散隐蔽阵地后侧。
上午八点，日军再次进攻，仍然是先炮火轰击五分钟，再组织三个中队的日军进行梯次冲锋。
日军进攻开始了，这次是由两辆坦克前面开道，一个中队紧跟在后面，罗刚在日军炮火延伸时，就率领连队进入了阵地，先让狙击手自由射击杀伤一些日军后，在日军坦克离阵地前还有百米时，又用迫击炮给再次把坦克报销，日军步兵绕过坦克继续向前冲锋，罗刚立刻命令所有人员开火，在强大的火力下，将日军前锋的一个小队基本消灭，日军在坦克后面重新组织再次发起冲锋。
而罗刚在日军重新组织的时候，带领队伍立刻撤离阵地，向后面的低洼地跑去。
日军再次冲锋时，突然发现前方阵地的守军已经撤离，在大队长的指挥下，三个中队全体压上，向低洼地处扑来，张二虎看到日军来到低洼处前百米处，立刻命令装甲部队出击，八辆九四式超轻型坦克和四辆维克斯装甲车快速从低洼处冲了出来，成半月形向日军压了上去，其他步兵跟着冲了出去。
日军大队长一看，立刻命令部队快速后撤，在撤到刚才铁血军的阵地时，留下一个中队抵抗，掩护另外两个中队继续后撤，直到他们的出发阵地。
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