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当日军全部进入埋伏圈后，埋在山道上的地雷首先被引爆。一时间，十几里长的峪谷中，爆炸声此起彼伏，大道上，山坡上腾起了数不清的烟柱。义勇军居高临下，大炮、机枪、步枪劈头盖脑地射向日军，打得日军晕头转向，不知所措。被击毁的大炮、马车横在路当中，堵塞住了道路，脱缰的马匹横冲直撞，日军乱成了一团。
一些反映过来的士兵藏身于马车后，开始盲目的向四周开枪射击；一发炮弹击中了一辆装满弹药的马车，随着一声巨响，震天动地的爆炸不分点儿地响起来，驾辕的骡马和周围的日军士兵被炸的血肉横飞，鬼哭狼嚎。还有一些士兵则奔下大道，寻找躲避枪弹的地方，不想却踏响了更多的地雷。地雷、炮弹的爆炸声以及密集清脆的枪声，响成了一片，战斗刚刚打响，日军已经伤亡惨重。
佐藤正一大佐的战马被流弹击中，他滚下马背，躲在一辆马车后，大声地喊叫着已经乱成一锅粥的士兵。佐藤正一大佐向来瞧不起支那军队，可是眼前的情况却让他的额头冒出了汗珠，敌军火力的强大和攻击的猛烈，都是前所未有的。在地形与己不利，部队又疲惫不堪的情况下，突然遭到袭击，部队的战斗力根本得不到发挥。不过，佐藤正一毕竟不是浪得虚名，冷静下来后他很快看出了目前不利形势的症结所在，自己的这数千人马排成了一字长蛇，兵力分散很难对敌人形成威胁。如果不能将部队集中，并有效的组织起来，他们只有被动挨打，直至被敌人各个击破，全歼在此。
意识到形势的严峻，佐藤正一开始重新调整部署。他周围的日军在他的指挥下，很快从混乱中清醒过来，开始有组织的进行还击。他一面收拢溃散的部队，一面派人传令后卫部队做好全力攻击青苔峪南口的准备。同时，命令大部分主力和残存的炮兵迅速向南口移动。他的算盘是在不清楚眼前敌军虚实的情况下，集中兵力控制住退回青河堡的南峪口，等待师团主力的接应。
为了迷惑敌人，掩盖他的真实意图，佐藤正一又命令先头部队对青苔