第38軍教導團團長李振西率部以急行軍速度，於16日10時趕到娘子關地區。他在前線指揮部與孫連仲見了麵。孫連仲向李振西介紹說：“今晨，我軍隊舊關發動第二次反擊，很不順利，馮總指揮的兩個師到現在還沒聯絡上，我手下的池峰城師才到昔陽境內，娘子關無兵可調，太原又抽不出兵來，娘子關一失，太原就要受到威脅。你們這個團戰鬥人員比一般的旅還要多，近戰武器又好，當麵日軍今天給我軍衝了一下，倉皇鑽進溝內，現在趁熱打鐵，能一下子推到舊關就更好。隻要你們奪迴舊關，我擔保和黃副長官一起，向中央請求擴充教導團。”
李振西：“請總司令放心，我馬上率部反擊敵人！”
李振西召集各營長研究後決定：采用集中兵力火器、輪番衝擊戰術，以營為單位，將所有輕重機槍集中起來，分成四個火力組，每組40人左右，帶足子彈和手榴彈，步兵跟隨機槍兵前進，前一組傷亡大了便停下來，後麵一個組接著上去，這樣一撥一撥地向日軍衝擊。
中午時分，教導團按此計劃向日軍發起攻勢，溝內一片火海，反複輪番衝擊，日軍傷亡慘重。黃昏時，日軍扔下幾百具屍體，退迴舊關。
這時孫連仲來到教導團指揮所。他握住李振西的手說：“老弟，教導團打得好！弟兄們辛苦了！”
李振西說：“可是舊關還在敵人手裏，我擔心明天天一亮，敵人會卷土重來。”
孫連仲：“老弟說對了。光憑教導團奪迴舊關不可能。我已發出命令，明天拂曉，第三次反擊舊關，你們可以配合，現在教導團全部進入溝內，如果敵人反攻，跑都來不及。你們不如乘敵人立足未穩，連夜出擊，奪迴關前的幾個山頭。我讓特務連帶來幾百條麻袋，你們可以裝上土，在舊關前堆成掩體，阻塞道路，加以固守，為明天大部隊反擊創造條件。”
李振西說：“總司令說得對。今晚我們不把敵人攻走，明天敵人就會把我們攻走，我們幹脆去拚一下。”
一直沒說話的馮欽哉插話說：“很好！你們奪迴一個山頭，賞洋五千元！”隨即掏出一個小本子，撕下一頁寫道：“教導團奪迴一個山頭，賞洋五千元。總指揮馮欽哉。”當著孫連仲的麵將紙條交給李振西。
孫連仲命令各部隊於17日拂曉開始反擊。第38軍教導團卻提前開始行動：在17日淩晨2時，衝鋒號聲突然響起，教導團官兵疾風暴雨般衝上舊關周圍的山頭。睡夢中日軍來不及抵抗就被消滅，並炸毀戰車四輛，繳獲山炮兩門，機槍步槍共二百多支，奪迴八個山頭。
孫仲連說：“欽哉兄，這下你得掏腰包了。”
馮欽哉說：“我寫的是奪迴一個山頭，賞洋五千元；他們奪迴八個，怎麽賞？”
孫連仲以為他在開玩笑，誰知最後他竟一文沒給。倒是黃紹竑拿出三千元獎給了教導團。
17日拂曉，連戰一日兩夜的教導團官兵正在睡夢中，突然一陣山崩地裂般的巨響把他們驚醒。日軍十多架飛機在頭頂上轟炸、俯衝、掃射，一排排炮彈吼嘯著飛來。教導團官兵被炸得肢體破碎，鮮血遍地。緊接著，日軍戰車和步兵衝過來。李振西迅速組織起部分官兵，拚命抵抗。但在日軍猛烈攻擊下，傷亡累累。李振西令團部所有人員全部上陣，苦戰兩個多小時，才將日軍擊退。入夜，教導團所餘官兵趴在血泊中等待天明。……
18日淩晨，李振西接到了孫連仲的電話：“老弟，池峰城到了，馬上去接替教導團的陣地。”當日傍晚，原有三千人的教導團，李振西帶著僅剩二百多人撤離了陣地。
黃紹竑決心夜襲舊關。19日淩晨2時，各部隊開始攻擊。第31師一部攻入舊關，經激烈肉搏和巷戰後，日軍退據舊關以南高地頑抗。拂曉，日軍援兵到達向舊關反擊。第31師突入舊關的部隊被迫撤迴原陣地。8時，第35旅一部協同第31師攻占舊關東、西兩側高地，另一部向舊關以東進攻。
戰至14時，日機十餘架對中國部隊反複轟炸，使各部隊暫停攻擊。18時，中國部隊乘夜幕即臨、日機飛走之際再行攻擊。第30旅迅速攻占了核桃園，並以第159團向舊關挺進，企圖乘勢肅清舊關日軍。因友軍未能協同，孫連仲命該旅退迴原陣地。
第17師當麵的日軍，自13日晚攻占雪花山後，其主力增援舊關日軍作戰，僅一部兵力在雪花山附近與第17師乏驢嶺守軍對峙。19日晨，日軍攻擊重點由舊關轉向乏驢嶺。日軍在飛機大炮支援下，向第17師陣地發起全麵進攻。激戰至13時，乏驢嶺南陣地被日軍攻占。守軍傷亡慘重，第49旅旅長耿介誌率餘部50多人退到北陣地。15時，荊蒲關陣地守軍隻剩30餘人，戰至黃昏後，向葛丹撤退。
至此，第17師在井陘、雪花山、乏驢嶺一線浴血奮戰九晝夜，傷亡官兵五千餘人。撤離時師長趙壽山胡須都白了，仿佛老了三十歲。
後來，為紀念娘子關戰鬥，第17師成立了一個“血（雪）花劇團”，其中一首戰歌唱道：“我們在乏驢嶺上，誓死與陣地共存亡。我們在雪花山上，血花沾滿我們刀槍。井陘車站奪大炮，娘子關外毀車輛……”
守軍三次反擊未能奏效，且傷亡慘重。此時平漢路元氏方麵日軍北撤，其一部仍集結於石家莊附近，企圖沿正太路西進。黃紹竑遂令各部向娘子關附近轉移，舊關反擊戰結束。
李振西：“請總司令放心，我馬上率部反擊敵人！”
李振西召集各營長研究後決定：采用集中兵力火器、輪番衝擊戰術，以營為單位，將所有輕重機槍集中起來，分成四個火力組，每組40人左右，帶足子彈和手榴彈，步兵跟隨機槍兵前進，前一組傷亡大了便停下來，後麵一個組接著上去，這樣一撥一撥地向日軍衝擊。
中午時分，教導團按此計劃向日軍發起攻勢，溝內一片火海，反複輪番衝擊，日軍傷亡慘重。黃昏時，日軍扔下幾百具屍體，退迴舊關。
這時孫連仲來到教導團指揮所。他握住李振西的手說：“老弟，教導團打得好！弟兄們辛苦了！”
李振西說：“可是舊關還在敵人手裏，我擔心明天天一亮，敵人會卷土重來。”
孫連仲：“老弟說對了。光憑教導團奪迴舊關不可能。我已發出命令，明天拂曉，第三次反擊舊關，你們可以配合，現在教導團全部進入溝內，如果敵人反攻，跑都來不及。你們不如乘敵人立足未穩，連夜出擊，奪迴關前的幾個山頭。我讓特務連帶來幾百條麻袋，你們可以裝上土，在舊關前堆成掩體，阻塞道路，加以固守，為明天大部隊反擊創造條件。”
李振西說：“總司令說得對。今晚我們不把敵人攻走，明天敵人就會把我們攻走，我們幹脆去拚一下。”
一直沒說話的馮欽哉插話說：“很好！你們奪迴一個山頭，賞洋五千元！”隨即掏出一個小本子，撕下一頁寫道：“教導團奪迴一個山頭，賞洋五千元。總指揮馮欽哉。”當著孫連仲的麵將紙條交給李振西。
孫連仲命令各部隊於17日拂曉開始反擊。第38軍教導團卻提前開始行動：在17日淩晨2時，衝鋒號聲突然響起，教導團官兵疾風暴雨般衝上舊關周圍的山頭。睡夢中日軍來不及抵抗就被消滅，並炸毀戰車四輛，繳獲山炮兩門，機槍步槍共二百多支，奪迴八個山頭。
孫仲連說：“欽哉兄，這下你得掏腰包了。”
馮欽哉說：“我寫的是奪迴一個山頭，賞洋五千元；他們奪迴八個，怎麽賞？”
孫連仲以為他在開玩笑，誰知最後他竟一文沒給。倒是黃紹竑拿出三千元獎給了教導團。
17日拂曉，連戰一日兩夜的教導團官兵正在睡夢中，突然一陣山崩地裂般的巨響把他們驚醒。日軍十多架飛機在頭頂上轟炸、俯衝、掃射，一排排炮彈吼嘯著飛來。教導團官兵被炸得肢體破碎，鮮血遍地。緊接著，日軍戰車和步兵衝過來。李振西迅速組織起部分官兵，拚命抵抗。但在日軍猛烈攻擊下，傷亡累累。李振西令團部所有人員全部上陣，苦戰兩個多小時，才將日軍擊退。入夜，教導團所餘官兵趴在血泊中等待天明。……
18日淩晨，李振西接到了孫連仲的電話：“老弟，池峰城到了，馬上去接替教導團的陣地。”當日傍晚，原有三千人的教導團，李振西帶著僅剩二百多人撤離了陣地。
黃紹竑決心夜襲舊關。19日淩晨2時，各部隊開始攻擊。第31師一部攻入舊關，經激烈肉搏和巷戰後，日軍退據舊關以南高地頑抗。拂曉，日軍援兵到達向舊關反擊。第31師突入舊關的部隊被迫撤迴原陣地。8時，第35旅一部協同第31師攻占舊關東、西兩側高地，另一部向舊關以東進攻。
戰至14時，日機十餘架對中國部隊反複轟炸，使各部隊暫停攻擊。18時，中國部隊乘夜幕即臨、日機飛走之際再行攻擊。第30旅迅速攻占了核桃園，並以第159團向舊關挺進，企圖乘勢肅清舊關日軍。因友軍未能協同，孫連仲命該旅退迴原陣地。
第17師當麵的日軍，自13日晚攻占雪花山後，其主力增援舊關日軍作戰，僅一部兵力在雪花山附近與第17師乏驢嶺守軍對峙。19日晨，日軍攻擊重點由舊關轉向乏驢嶺。日軍在飛機大炮支援下，向第17師陣地發起全麵進攻。激戰至13時，乏驢嶺南陣地被日軍攻占。守軍傷亡慘重，第49旅旅長耿介誌率餘部50多人退到北陣地。15時，荊蒲關陣地守軍隻剩30餘人，戰至黃昏後，向葛丹撤退。
至此，第17師在井陘、雪花山、乏驢嶺一線浴血奮戰九晝夜，傷亡官兵五千餘人。撤離時師長趙壽山胡須都白了，仿佛老了三十歲。
後來，為紀念娘子關戰鬥，第17師成立了一個“血（雪）花劇團”，其中一首戰歌唱道：“我們在乏驢嶺上，誓死與陣地共存亡。我們在雪花山上，血花沾滿我們刀槍。井陘車站奪大炮，娘子關外毀車輛……”
守軍三次反擊未能奏效，且傷亡慘重。此時平漢路元氏方麵日軍北撤，其一部仍集結於石家莊附近，企圖沿正太路西進。黃紹竑遂令各部向娘子關附近轉移，舊關反擊戰結束。