19日起，第57師正麵日軍攻勢更猛。胡家山、老鸛巢相繼被攻占；另一股日軍攻烏龜山、沙子堖卻未得逞，第57師組織反擊，第9師予以配合，並以炮火支援，終於奪迴胡家山陣地，殲敵大半。第57師傷亡也重。
20日下午，日軍向第57師烏龜山、沙子堖、鴨掌廟陣地猛攻。守軍堅決抵抗，尤以鴨掌廟陣地受威脅最大，雙方反複爭奪激烈異常，守軍終因傷亡過重被迫撤退。第103師在鬆山方麵發動攻擊，牽製了日軍，使烏龜山、沙子堖陣地得以守住。
次日拂曉，日軍又向烏龜山、沙子堖陣地發動攻擊並施放毒氣，守軍多人中毒仍堅守不退。最後烏龜山守軍因彈盡糧絕，於當晚突圍；沙子堖因得第103師策應，仍堅守陣地。
第26軍趕到後，李延年令該軍第44師接替第9師的枯咀山、竹影山、潘家山一帶防地；第9師轉移至馬口湖南岸，協同第57師守備要塞。第87軍一個團開來增援，李延年將該團撥歸第57師指揮，該團接防周家山、崔家山一帶陣地。第26軍32師奉命攻擊香山、駱駝山一帶之敵，但未能奏效。
第2軍防守陣地交給友軍後，李延年決定組織第9師和第57師兵力，於23日拂曉實施反攻。希望能配合友軍奪迴一些外圍陣地，鞏固要塞防衛。但在這一天，日軍增援大部隊已到，連續攻陷四望山、鐵石墩，突破第121師陣地，進襲位於張家灣的第103師指揮部，師長何紹周親率師直屬部隊迎擊。第121師在抵抗中幾次遭到日軍毒氣襲擊，傷亡慘重，最後殘部僅能編為一個營，撥補給103師。
9月24日天晴，日空軍出動助戰，長江南岸富池口要塞失陷，日軍艦溯江而上，田家鎮要塞遭到猛烈空襲，守軍傷亡極為慘重。李延年看到形勢已十分危急，隻得放棄反攻計劃，考慮逐次抵抗，掩護撤退方案。他指派第9師一個團至馬口湖以西周家鋪，歸第198師指揮，構築預備陣地。日軍不斷增兵，李品仙又調第48軍第174師增援，歸第26軍指揮。
9月25日，日軍大部已向南進擊，隻留小部隊牽製。第32、第44、第174師各一部乘機向四望山、鐵石墩進攻，並占領兩陣地。同時日軍以30餘隻汽艇載兵於第57師側翼陣地登陸，突破前進陣地，攻擊崔家山、九牛山陣地，第57師退守桂家橋、蕎麥塘陣地。日軍對要塞狂轟濫炸，防禦陣地被嚴重破壞，大減了要塞防禦能力。
9月26日拂曉，日海空軍再次對要塞進行了三個多小時卷毯式猛烈轟炸，要塞東正麵主陣地遭到轟炸尤為猛烈，守軍一個團傷亡三分之二，僅剩下約一個營的兵力。日軍選擇東正麵為突破點，在炮擊轟炸同時，日軍一個大隊朝東正麵主陣地撲來。守軍殘部將士抱定與陣地共存亡之決心，各種兵器噴吐著仇恨的火焰射向敵人，在堅決猛烈地痛擊下，驕狂的日軍一排排倒下，餘生者倉皇潰退，然後又是炮擊和轟炸。
李延年見各部隊傷亡過大，隻得收縮防禦陣地，令第9師及第57師防禦何家、香家、下李之線，並將作戰及防禦情況向第五戰區報告。李品仙得悉要塞危急，嚴令第26軍向南側擊，但軍長蕭之楚用兵不果敢，奉命進展遲緩，側擊無力，對要塞戰局並沒起到策應作用。
最為慘烈的，是第9師與第57師接合部新下屋以西的防禦戰。第9師周義重團長率全團死守陣地，日軍采取波浪式進攻，該團堅決抵抗終日，予敵重創。該團傷亡也重，並被包圍。另一股日軍突破第9師防線，占領黑家山製高點，形勢對該團更加不利。該團留下一個連在陣地上掩護，周義重率殘部突圍。結果他身負重傷，突圍出去的官兵僅剩40餘人。掩護突圍的一個連傷亡殆盡，隻剩排長袁次榮一人雖已負傷，仍堅守在陣地上。
陣地沉寂下來，日軍蜂擁而上。袁次榮在陣地上轉著圈向敵人擲手榴彈，由於不防日軍死傷數十人。當日軍發現陣地上隻有一人活動時，便包圍上來。袁次榮留下最後一顆手榴彈，在日軍逼近時，拉斷導火線衝向敵群。“轟”地一聲巨響，袁次榮與敵人同歸於盡了。
9月27日，日軍出動兩個轟炸機大隊，輪番轟炸要塞核心陣地。同時日軍約有七八百人在上洲登陸，而且後續部隊源源而來。登陸日軍與守軍龍子玉團短兵相接，雙方反複衝殺，該團始終堅守陣地，但團長龍子玉卻在激戰中壯烈犧牲。
9月29日，日軍連續攻占陽城山、玉屏山。同時另一股日軍在要塞核心區盤壙登陸，守軍予以全殲。日軍又在上洲登陸，並有水陸兩用坦克配合進攻，以更大兵力再次由盤壙登陸，並用五艘炮艦配合其登陸行動。於是，田家鎮要塞核心區發生混戰。
李品仙得到李延年連續發來的戰報，看到戰局已難挽迴，便下令李延年放棄要塞。當日要塞被日軍占領。
田家鎮要塞失守，李品仙向國民政府軍委會報告戰況經過，著重強調自田家鎮要塞劃歸第五戰區以來，該戰區竭盡全力，調集重兵支援策應，已盡全力而為；其次指出防守初期江南第2兵團沒能有力支援策應，以致要塞陷於被動，對李延年的用兵部署有所不滿，意在將責任全部推卸幹淨。每一重鎮失守，蔣介石總要追究一些將領的責任。這次自然也不例外。追究了第26軍軍長蕭之楚“作戰不力，指揮失當”之責，應予以查辦。
蕭之楚不甘於受此處分，便向軍委會申辯理由：一是“天災”，奉命時天下大雨，官兵均無雨具，冒雨行軍十分疲憊，行動必然遲緩。二是“**”，李總指揮作戰意誌不堅，指揮混亂，時而命職部堅守，時而命職部進攻；時東時西，時南時北，無所適從。無稍固定方位和目標，使將士疲於奔命，戰鬥力消耗在來迴運動之中。蕭之楚的申辯，恰與蔣介石對李品仙的印象：“李鶴齡指揮打仗不行”相吻合，結果對蕭之楚免於追究。
田家鎮要塞防禦戰，曆時半個月，守軍傷亡極大，約兩萬人。雖以守軍撤退而告終，卻消耗日軍兵力約八千人，嚴重打擊了日軍的囂張氣焰，達到了牽製敵人，遲滯敵人西進的戰略目的。
20日下午，日軍向第57師烏龜山、沙子堖、鴨掌廟陣地猛攻。守軍堅決抵抗，尤以鴨掌廟陣地受威脅最大，雙方反複爭奪激烈異常，守軍終因傷亡過重被迫撤退。第103師在鬆山方麵發動攻擊，牽製了日軍，使烏龜山、沙子堖陣地得以守住。
次日拂曉，日軍又向烏龜山、沙子堖陣地發動攻擊並施放毒氣，守軍多人中毒仍堅守不退。最後烏龜山守軍因彈盡糧絕，於當晚突圍；沙子堖因得第103師策應，仍堅守陣地。
第26軍趕到後，李延年令該軍第44師接替第9師的枯咀山、竹影山、潘家山一帶防地；第9師轉移至馬口湖南岸，協同第57師守備要塞。第87軍一個團開來增援，李延年將該團撥歸第57師指揮，該團接防周家山、崔家山一帶陣地。第26軍32師奉命攻擊香山、駱駝山一帶之敵，但未能奏效。
第2軍防守陣地交給友軍後，李延年決定組織第9師和第57師兵力，於23日拂曉實施反攻。希望能配合友軍奪迴一些外圍陣地，鞏固要塞防衛。但在這一天，日軍增援大部隊已到，連續攻陷四望山、鐵石墩，突破第121師陣地，進襲位於張家灣的第103師指揮部，師長何紹周親率師直屬部隊迎擊。第121師在抵抗中幾次遭到日軍毒氣襲擊，傷亡慘重，最後殘部僅能編為一個營，撥補給103師。
9月24日天晴，日空軍出動助戰，長江南岸富池口要塞失陷，日軍艦溯江而上，田家鎮要塞遭到猛烈空襲，守軍傷亡極為慘重。李延年看到形勢已十分危急，隻得放棄反攻計劃，考慮逐次抵抗，掩護撤退方案。他指派第9師一個團至馬口湖以西周家鋪，歸第198師指揮，構築預備陣地。日軍不斷增兵，李品仙又調第48軍第174師增援，歸第26軍指揮。
9月25日，日軍大部已向南進擊，隻留小部隊牽製。第32、第44、第174師各一部乘機向四望山、鐵石墩進攻，並占領兩陣地。同時日軍以30餘隻汽艇載兵於第57師側翼陣地登陸，突破前進陣地，攻擊崔家山、九牛山陣地，第57師退守桂家橋、蕎麥塘陣地。日軍對要塞狂轟濫炸，防禦陣地被嚴重破壞，大減了要塞防禦能力。
9月26日拂曉，日海空軍再次對要塞進行了三個多小時卷毯式猛烈轟炸，要塞東正麵主陣地遭到轟炸尤為猛烈，守軍一個團傷亡三分之二，僅剩下約一個營的兵力。日軍選擇東正麵為突破點，在炮擊轟炸同時，日軍一個大隊朝東正麵主陣地撲來。守軍殘部將士抱定與陣地共存亡之決心，各種兵器噴吐著仇恨的火焰射向敵人，在堅決猛烈地痛擊下，驕狂的日軍一排排倒下，餘生者倉皇潰退，然後又是炮擊和轟炸。
李延年見各部隊傷亡過大，隻得收縮防禦陣地，令第9師及第57師防禦何家、香家、下李之線，並將作戰及防禦情況向第五戰區報告。李品仙得悉要塞危急，嚴令第26軍向南側擊，但軍長蕭之楚用兵不果敢，奉命進展遲緩，側擊無力，對要塞戰局並沒起到策應作用。
最為慘烈的，是第9師與第57師接合部新下屋以西的防禦戰。第9師周義重團長率全團死守陣地，日軍采取波浪式進攻，該團堅決抵抗終日，予敵重創。該團傷亡也重，並被包圍。另一股日軍突破第9師防線，占領黑家山製高點，形勢對該團更加不利。該團留下一個連在陣地上掩護，周義重率殘部突圍。結果他身負重傷，突圍出去的官兵僅剩40餘人。掩護突圍的一個連傷亡殆盡，隻剩排長袁次榮一人雖已負傷，仍堅守在陣地上。
陣地沉寂下來，日軍蜂擁而上。袁次榮在陣地上轉著圈向敵人擲手榴彈，由於不防日軍死傷數十人。當日軍發現陣地上隻有一人活動時，便包圍上來。袁次榮留下最後一顆手榴彈，在日軍逼近時，拉斷導火線衝向敵群。“轟”地一聲巨響，袁次榮與敵人同歸於盡了。
9月27日，日軍出動兩個轟炸機大隊，輪番轟炸要塞核心陣地。同時日軍約有七八百人在上洲登陸，而且後續部隊源源而來。登陸日軍與守軍龍子玉團短兵相接，雙方反複衝殺，該團始終堅守陣地，但團長龍子玉卻在激戰中壯烈犧牲。
9月29日，日軍連續攻占陽城山、玉屏山。同時另一股日軍在要塞核心區盤壙登陸，守軍予以全殲。日軍又在上洲登陸，並有水陸兩用坦克配合進攻，以更大兵力再次由盤壙登陸，並用五艘炮艦配合其登陸行動。於是，田家鎮要塞核心區發生混戰。
李品仙得到李延年連續發來的戰報，看到戰局已難挽迴，便下令李延年放棄要塞。當日要塞被日軍占領。
田家鎮要塞失守，李品仙向國民政府軍委會報告戰況經過，著重強調自田家鎮要塞劃歸第五戰區以來，該戰區竭盡全力，調集重兵支援策應，已盡全力而為；其次指出防守初期江南第2兵團沒能有力支援策應，以致要塞陷於被動，對李延年的用兵部署有所不滿，意在將責任全部推卸幹淨。每一重鎮失守，蔣介石總要追究一些將領的責任。這次自然也不例外。追究了第26軍軍長蕭之楚“作戰不力，指揮失當”之責，應予以查辦。
蕭之楚不甘於受此處分，便向軍委會申辯理由：一是“天災”，奉命時天下大雨，官兵均無雨具，冒雨行軍十分疲憊，行動必然遲緩。二是“**”，李總指揮作戰意誌不堅，指揮混亂，時而命職部堅守，時而命職部進攻；時東時西，時南時北，無所適從。無稍固定方位和目標，使將士疲於奔命，戰鬥力消耗在來迴運動之中。蕭之楚的申辯，恰與蔣介石對李品仙的印象：“李鶴齡指揮打仗不行”相吻合，結果對蕭之楚免於追究。
田家鎮要塞防禦戰，曆時半個月，守軍傷亡極大，約兩萬人。雖以守軍撤退而告終，卻消耗日軍兵力約八千人，嚴重打擊了日軍的囂張氣焰，達到了牽製敵人，遲滯敵人西進的戰略目的。