鬼子为了扭转颓势，又开始大量施放毒气，陈赓和一路攻击部队都中了毒。
他忍住一阵又一阵的头晕、恶心，坚持指挥部队继续接近两边的重要工事，用手榴弹杀伤敌人。直到占领了敌人的四个碉堡，控制了敌人的全部工事，陈赓方才下达暂停攻击令。
２３时５０分，陈赓发出第三次攻击令：主要目标是敌核心阵地文庙和榆社中学。为最后全部聚歼守敌创造条件。
这次攻击分三路进行：一路由两边攻击文庙；一路由西北角攻击榆社中学；另一路从东北角合击榆社中学。
文庙很快便被我军占领。从西北方向攻击榆社中学的一路，攻进了中学的围墙，逼大部守敌退到东北角的工事中去；另一路夹击部队，在敌人后面发起冲锋，陷其于腹背受敌之困境。此时，陈赓下令部队暂停攻击，巩固已得阵地，养精蓄锐。
陈赓为保存部队实力，决定利用已得的东北有利地形，进行坑道作业，用爆破方法，彻底摧垮残敌，他亲自指导坑道作业于２５日１４时４５分完成。
１５时，陈赓下达了第四次攻击命令。
只听一声闷雷般的巨响，敌人的最后一个碉堡顷刻坍塌，敌人血肉模糊的肢体与四处飞散的木石混杂在一起，如雨雪纷飞。趁着烟尘弥漫之机，战士端着上了刺刀的步枪，手握迎风摆穗的砍刀，冲入敌群，白刀子进去，红刀子出来，如入无人之境。号称单兵格斗技术世界第一的大日本皇军在这一刹那被打懵了。宛如一群丧家之犬，退到房屋中后才略为清醒过来，继续组织顽抗。但这已经对整个战斗于事无补，战士们一阵手榴弹就打发他们上了“西天”。藤本自知已到山穷水尽的绝境，在马厩里偷偷地剖腹自杀了。