在這個時候，方面軍司令部已經撤銷了瓦舒金帶來的這道命令，而他本人和無法與上級取得通訊聯絡的機械化第8軍都不知道這個新情況。於是按照這道事實上已經失效的命令，機械化第8軍將撤退的後隊改為前隊，以坦克第12師的25輛坦克為前導，坦克第34師及坦克第12師一部共計180輛坦克緊隨其後。靠著最後一點燃料發動了新的攻勢。長長的紅軍坦克縱隊踏上了絕望的征程。

儘管華軍第48裝甲軍的偵察機發現蘇軍機械化軍的重新集結和進攻，可是曾毅的第16裝甲師的陣地還是在對手200餘輛坦克（包括大量重型坦克）的猛烈衝擊下被突入了30多公里，與其友鄰的裝甲11師的補給線有被切斷的危險。而中國步兵第57師則遭到了重創。但是機械化第8軍的反擊畢竟是孤立無援：在該軍的側翼，紅軍其他機械化軍的反擊實際上已經失敗了，他們的殘餘兵力正在握有制空權的華軍追擊下後撤。因此，機械化第8軍上述的進展反而使其陷入孤軍深入、即將被合圍的危險之中。

危險很快就變成了現實。華軍裝甲第16師在裝甲第11師部分兵力和由第14摩化軍調來的摩化第16師以及3個步兵師的配合下，以絕對優勢的兵力，很快便堵住了蘇軍的突破口。進而包圍了孤軍奮戰的機械化第8軍。此時，經過長時間的交戰、得不到補充的機械化第8軍的坦克彈藥、油料幾乎耗盡。蘇軍只好把那些沒有了燃料的坦克埋進地裡，充作掩體抵擋華軍的攻擊。在絕對優勢華軍的圍攻下，該軍只能組織最後一批裝甲車輛分股拼死突圍。6月29日，突圍部隊遭到華軍步兵、炮兵和坦克部隊的阻擊。在殘酷的戰鬥中，機械化第8軍坦克第12師師長米沙寧少將所乘坐的坦克被華軍擊毀，米沙寧本人戰死。里亞貝舍夫軍長親眼目睹了他的坦克被擊中後起火燃燒的場面。

儘管損失慘重，已經被打得七零八落的機械化第8軍的一些部隊還是得以突出合圍。但到他們撤出重圍後，全軍只剩不到10％的坦克和21％的裝甲車，損失掉的700多輛坦克中被華軍擊毀的大約只有120輛。而蘇軍東南方面軍的機械化第4、8、15軍三個軍在反突擊後剩下的坦克加在一起也不過100餘輛而已。在紅軍的戰鬥中，南方集團軍群的華軍損失也並不輕微。到7月20日，第1裝甲叢集的第16裝甲師戰鬥人員只剩不到40％，第11裝甲師也只有40％的兵員，而第13、14裝甲師的情況僅僅比這2個師略好一點而已。

戰略撤退就在機械化第8軍陷入苦戰並遭到慘敗的同時，此前不久還為該軍所取得的暫時勝利而歡欣鼓舞的東南方面軍司令部正被失敗氣氛籠罩著。雖然採取了種種措施。但方面軍司令部卻無法與機械化第8軍取得聯絡，而其他機械化軍的情況也非常不妙。機械化第15、19軍發動的反擊在付出重大代價後，到4月8日實際已被華軍擊退，而機械化第4軍好像就沒有能夠組織起什麼像樣的進攻。…；

嚴峻的形式迫使東南方面軍司令部終於認識到：他們和莫斯科都曾寄予厚望的反突擊已經徹底失敗了。當初極力主張這次突擊並積極其監督執行的瓦舒金，則由於巨大的失敗而失去了嚇唬機械化第8軍軍長時的洶洶氣勢。轉而陷入絕望並開槍自殺。殘酷的事實迫使方面軍司令部裡還活著的人們清醒了過來，他們終於明白，戰爭已經不可能推進到敵人的國土上了。要儲存方面軍剩下的兵力，只能向後撤退。對於這一點，莫斯科也總算意識到了。不等東南方面軍請求，蘇軍統帥部便下達了戰略撤退的命令。

4月7日夜，蘇軍第26、12集團軍受命在夜色的掩護下撤出了戰鬥。4月9日夜間。其它方向的蘇軍開始邊打邊撤，並將沿途的橋樑破壞殆盡，這是戰爭開始以來，紅軍第一次成功地大規模破壞橋樑。4月10日，已被蘇軍放棄的城市被華軍佔領。

同一天。東南方面軍奉統帥部的命令從突出部撤向後方的“斯大林防線”。對東南方面軍來說，要執行這個命令的前提條件是他們必須能夠先於張至忠指揮下的華軍第1裝甲叢集到達防線。此時，該裝甲叢集的部隊正從蘇軍第5，6集團軍之間快速插向蘇軍後方。對損失慘重、摩托化程度低的蘇軍來說，要想賽過這支龐大的中國快速叢集幾乎是做不到的。

雖然形勢不利，但與東方方面軍相比。東南方面軍的撤退仍然是成功的。為了使比較靠西的第5、12集團軍能夠與其他部隊保持緊密的聯絡，方面軍命令各集團軍從不同的時間開始退卻：兩翼的第5、12集團軍在4月10日夜間開始；中央的第6、26集團軍在4月11