接到張廷言命令後騎兵第三師師長李志遠率部沿張家灣、小河子、柳樹河子一線修築防御工事。
日軍第14師團師團長松不直亮指揮第27旅團餃尾而來。
第27旅團旅團長命令第59聯隊進攻小河子、柳樹河子，第2聯隊以一部進攻張家灣，另一部隊作為旅團預備隊。
第2聯隊在鋼叉山一線與抗日軍第四師作戰中受損嚴重，這次旅團長平松英雄將進攻主力換為59聯隊。
騎兵第三師下轄兩個騎兵團總計約2000余人，因養一名騎兵足夠養三名步兵，抗日軍目前維持三個騎兵師都有些吃力，不敢將騎兵師編制擴大。
隨著抗日軍與日軍陣地戰增多，騎兵師在陣地戰中發揮的作用並不大，只能作為奇襲襲擾日軍側翼的部隊使用。
這次張廷言本來打算讓騎兵第三師進攻日軍第14師團的側後方，沒想到日軍竟然調轉槍口進攻雙陽。
騎兵第三師裝備的迫擊炮和輕重機槍的都很少，兩個騎兵團各裝備了一個重機槍連，還有一個師屬迫擊炮連。
這一個師的火力放在抗日軍步兵中也就相當于一個團的火力，面對來勢洶洶的日軍第27旅團李志遠感到壓力不小。
李志遠命令一團防守小河子、柳樹河子，二團一部防守張家灣，另一部作為預備隊，其中位置最重要的小河子，他在這里放了兩個營。
小河子一帶地形平坦，無險可守，加上日軍行軍速度快，騎兵第三師剛構築了一條簡易的戰壕，日軍就撲了上來。
日軍第59聯隊為盡快突破小河子陣地，一上來就出動了一個大隊的兵力。
第59聯隊聯隊長宮村俊雄親赴一線督戰，而在他身後不遠處就是第14師團師團長松不直亮和第27旅團旅團長平松英雄也在觀察全軍動向。
進攻小河子的第59聯隊二大隊幾乎使出渾身解數，接連向騎兵第三師一團陣地發動了兩次集團沖鋒。
在騎兵第三師戰士們英勇抗擊下，日軍的兩次進攻均宣告失敗。
日軍第二大隊撤下來經過短暫的休整後又再次對一團陣地發起進攻，而這次日軍的進攻有炮兵掩護。
原來是日軍進攻部隊在炮兵還未抵達就急不可耐地發動進攻，結果在沒有炮兵支援的情況下被一團狠狠地教訓了一番。
日軍炮兵增援上來的炮兵大約有一個炮兵大隊，共計有12門75毫米野炮，不過炮彈只剩下了一個基數。
抗日軍騎兵第三師趁著日軍休息的間隙趕緊加固陣地，正加固著日軍的炮彈就打了過來，師長李志遠心中一沉，指揮部隊躲避炮擊。
日軍炮兵警隊抗日軍陣地炮擊了六七分鐘，日軍步兵就沖了上來。
抗日軍因時間倉促構築的掩體工事並不牢固，日軍的炮擊給抗日軍帶來不小傷亡。
日軍第二大隊將4個中隊分為二部分機槍中隊負責火力掩護，另外三個步兵中隊輪流進攻抗日軍陣地。
抗日軍騎兵第三師重武器少的缺點暴露出來，前線沒有持續的火力點很難壓制住進攻的日軍，日軍很輕易就能接近前沿陣地100米以內。
防守陣地的抗日軍戰士只能用手榴彈彌補火力上的不足，反正有不少日軍沖上陣地，騎兵第三師的戰士們在營長的帶領下抽出馬刀與日軍展開白刃戰。
一名日軍剛刺中一名抗日軍戰士，轉眼就被一柄馬刀砍斷脖子，雙方的白刃戰血腥又殘酷，幾乎是一命換一命。
抗日軍騎兵們幾乎人人見血、個個帶傷，饒是凶狠殘暴的日軍也頂不住這種打法，被抗日軍趕出陣地後撤休整。
正在後方督戰的第59聯隊聯隊長宮村俊雄被抗日軍騎兵第3師凶悍頑強的表現震懾住。
第59聯隊之所以能在鋼叉山一線進攻時感覺壓力不，主要原因還是抗日軍的主要注意力並不在第59聯隊，而是正進攻鋼叉山的第2聯隊。
加之抗日軍為吸引日軍第14師團北上，逐漸削弱正面防守力度，這令第59聯隊誤以為抗日軍的戰斗力不過如此。
而今第59聯隊這才發現踫上了硬骨頭，宮村俊雄本希望炮兵大隊能配合步兵敲開抗日軍的防線，由于炮兵大隊所屬炮彈數量已經不多，師團部並沒有同意第59聯隊的請求，他們想留夠進攻雙陽和長春物資。
被師團部拒絕後，宮村俊雄只能引領迫擊炮和擲彈筒抵近射擊，日軍的榴彈和炮彈不斷落入抗日軍戰壕內。
面對日軍的狂轟濫炸，抗日軍戰士們眼楮都不眨一下頑強阻擊日軍。
一處輕機槍射擊陣地被日軍迫擊炮接連擊中4次，而為保護這挺輕機槍至少有4名戰士犧牲，當抗日軍戰士們听見頭頂傳來炮彈呼嘯聲後，第一時間不是想著自己躲避日軍炮火，而是想著如何將機槍保護好。
騎兵第三師每一個連只裝備了兩挺機槍，正面防守的一團二營也只有六挺輕機槍，他們是阻擊日軍進攻的主要火力點。
進攻的日軍第59聯隊第二大隊從中午至下午整整發動了五次進攻，其中有兩次雙方展開了白刃戰，日軍依舊沒能突破抗日軍的防線。
不過抗日軍為抵擋住日軍的進攻自己也損失慘重，騎兵一團二營傷亡三分之二，幾乎喪失戰斗力。
一團團長魏波不得不將二營撤下來，讓預備隊三營頂上，「師長，我們師究竟要堅守多久，我怕這麼打下去我們第三師就要被打光了」魏波找到李志遠訴苦。
「剛接到張副司令電報，他們正往雙陽一線增援過來，只不過在煙囪山遭到日軍阻擊，部隊一時間無法突破日軍防線，需要我們再堅持堅持」李志遠愁苦的說道。
本來自己是這場戰役的配角沒想到轉眼變成了主角，只是要當著主角可是要付出代價的。
「師長，以日軍今天的進攻強度，我怕明天援軍要是再不到我們師恐怕就要全軍覆沒了」魏波悲觀的說道。