會議結束後，各部隊立刻行動。
向子毅致電劉莊儒：“率 116 師全師，攜帶軍直屬重炮旅 12 門 105mm 榴彈炮，即刻從桐柏山南側隱蔽機動，6 月 9 日前抵達安陸以西 20 公里的隱蔽集結地，做好進攻準備！”
劉莊儒接到命令後，立刻組織部隊轉移。
30多輛酉陽牌汽車再次發揮機動優勢，載著 116 師的官兵與火炮，沿著公路疾馳。
146 團團長李松韜坐在汽車裡，檢查著手中的花機關衝鋒槍，對身邊計程車兵們說：“安陸是小鬼子的補給大本營，拿下它，我們就斷了他們的後路！到時候，隨棗前線的小鬼子就是甕中之鱉！” 士兵們紛紛響應，士氣高昂。
與此同時，湯恩伯的第 31 集團軍也在秘密集結。他抽調了第 13 軍、第 85 軍的 2 個精銳師，共 2 萬餘人，從桐柏山北側出發，向安陸東側迂迴。
湯恩伯下令部隊輕裝前進，避開日軍的偵察哨，於 6 月 10 日傍晚抵達安陸以東 15 公里的預定位置。
桃源機場也接到了協同作戰的命令。
石邦藩制定了詳細的空中支援計劃：“Hs-123 俯衝轟炸機先對安陸日軍的外圍防禦工事實施轟炸；進攻發起後，He-111 中型轟炸機轟炸日軍城內的補給倉庫與指揮中心；戰鬥機編隊在空中巡邏，防備日軍戰機增援，同時為地面部隊提供火力指引。”
周青山與其他飛行員們再次檢查戰機，確保每一架戰機都處於最佳狀態。“這次任務，我們要為地面部隊掃清障礙，絕不能讓小鬼子有喘息之機！” 周青山對著隊友們說，眼神中充滿了堅定。
凌晨，安陸城郊一片寂靜。日軍守備聯隊計程車兵們大多進入了夢鄉，只有少數哨兵在城牆與據點內巡邏。
城外的隱蔽集結地，116 師的官兵們已做好進攻準備，軍直屬重炮旅的 12 門 105mm 榴彈炮整齊排列，炮口對準安陸城的方向；湯恩伯的部隊也在東側嚴陣以待，只待進攻訊號。
劉莊儒站在指揮車上，看著手錶，時針指向凌晨 1 時。他舉起訊號槍，紅色的訊號彈劃破夜空。“開火！” 隨著一聲令下，12 門 105mm 榴彈炮同時轟鳴，炮彈如流星般飛向安陸城的外圍防禦工事。
炮彈命中日軍的碉堡、戰壕與鐵絲網，爆炸聲震耳欲聾。日軍的外圍據點瞬間被火海吞噬，巡邏的哨兵來不及反應，便被炸得粉身碎骨。
睡夢中的日軍士兵被驚醒，慌亂地拿起武器，衝向防禦陣地，但在密集的炮火打擊下，根本無法組織起有效的抵抗。
“重炮掩護，步兵衝鋒！” 劉莊儒下令。116 師計程車兵們如猛虎下山般衝向安陸城西的外圍據點。
基層軍官與士官手持花機關衝鋒槍，在前開路，子彈如雨點般掃向日軍；普通步兵端著沅式步槍，精準射擊，逐一清除殘存的日軍士兵。
146 團 2 營營長潘朔，帶領士兵們衝向一座日軍碉堡。這座碉堡是城西的核心防禦據點，配備了 2 挺重機槍，瘋狂掃射著衝鋒的中國軍隊。“迫擊炮，壓制！” 潘朔大喊。
營屬炮兵連的 82mm 迫擊炮立刻開火，炮彈落在碉堡周圍，炸開的碎石與泥土暫時壓制了日軍的火力。
潘朔抓住機會，帶領幾名士兵匍匐前進，靠近碉堡後，將手榴彈扔進射擊孔。
“轟！” 碉堡內的日軍重機槍瞬間沉默。
潘朔一腳踹開碉堡的大門，帶領士兵們衝了進去，剩餘的日軍士兵很快被消滅。
與此同時，湯恩伯的部隊從東側發起進攻。第 13 軍計程車兵們憑藉熟悉的地形，快速突破日軍的東側防線，與 116 師形成夾擊之勢。
日軍守備聯隊聯隊長松井太郎，在指揮部內看著不斷傳來的戰報，臉色慘白。他沒想到中國軍隊會突然發起夜襲，且兵力如此雄厚。
“立刻向岡村司令官發電，請求增援！同時，收縮防線，死守城內補給倉庫與指揮中心！” 松井太郎下令，試圖組織兵力反撲。
但日軍的部隊被分割在各個據點，無法形成合力，只能各自為戰。
116 師計程車兵們憑藉精良的裝備，在近戰中佔據絕對優勢。基層軍官手持大紅九盒子炮，20 發彈夾的火力壓制著日軍的手槍隊與衝鋒隊；沅式水冷重機槍架設在佔領的據點上，噴出火舌，阻止日軍的反撲。
147 團團長吳少隆，帶領部隊迂迴至日軍的臨時彈藥庫，安放炸藥後，拉響了導火索。
“轟！” 彈藥庫被炸燬，爆炸聲震徹全城，日軍的彈藥供應徹底中斷。失去彈藥的日軍士兵，戰鬥力大幅下降，只能用刺刀與中國軍隊展開白刃戰。
但 116 師計程車兵們訓練有素，近戰技巧嫻熟，加上花機關衝鋒槍與大紅九盒子炮的火力優勢，日軍士兵紛紛倒在血泊中。
清晨，桃源機場的 Hs-123 俯衝轟炸機編隊抵達安陸上空。飛行員們根據地面部隊的指引，對城內的日軍指揮中心與剩餘防禦工事實施轟炸。
炸彈精準命中日軍聯隊指揮部，松井太郎在爆炸中重傷，被士兵們抬著逃離，不久後死去。
He-111 中型轟炸機也隨後趕到，對日軍的補給倉庫實施地毯式轟炸。
倉庫內的彈藥、糧食、油料被炸燬，燃起熊熊大火，火光映紅了半邊天空。日軍囤積的大量物資在火海中化為灰燼，徹底斷絕了前線日軍的補給希望。
激戰至中午，116 師與湯恩伯的部隊已攻克安陸城的大部分割槽域，剩餘的日軍士兵被壓縮在城北的一處據點內，負隅頑抗。
劉莊儒與湯恩伯在城西匯合，兩人握手後，立刻制定了最後的進攻計劃。
“集中火力，徹底消滅殘敵！” 劉莊儒下令。
12 門 105mm 榴彈炮再次開火，對城北據點實施覆蓋轟炸；Hs-123 俯衝轟炸機也低空飛行，對據點內的日軍實施掃射。
在強大的火力打擊下，日軍的抵抗越來越微弱。
下午1時，進攻部隊發起最後的衝鋒。士兵們衝進據點，與日軍展開逐屋爭奪。
日軍士兵雖拼死抵抗，但在絕對的兵力與火力優勢面前，已無回天之力。不少日軍軍官見突圍無望，切腹自盡，剩餘的日軍士兵紛紛放下武器，舉手投降。
安陸戰役宣告結束。此役，中國軍隊共殲滅日軍 2800 餘人，俘虜 200 餘人，炸燬日軍補給倉庫 3 座、油料庫 2 座，摧毀運輸汽車 150 餘輛，繳獲重炮 10 門、步槍 1500 餘支、彈藥數百萬發，以及大量糧食與油料。
116 師傷亡 600 餘人，湯恩伯部傷亡 800 餘人，以較小的代價，達成了切斷日軍核心補給線的戰略目標。
訊息傳到第五戰區指揮部，李宗仁欣喜若狂，當即致電向子毅：“安陸大捷，功在千秋！你部與湯司令配合默契，徹底斷了日軍的後路，隨棗會戰的勝利，指日可待！”
向子毅接到電報後，下令 116 師留下部分兵力駐守安陸，主力部隊迅速回撤，準備配合第五戰區其他部隊，對隨棗前線的日軍發起全線反擊。
而在日軍第 11 軍司令部，岡村寧次得知安陸失守、補給徹底中斷的訊息後，眼前一黑，險些栽倒在地。
青木重誠急忙扶住他，臉色凝重地說：“司令官閣下，前線部隊的補給已完全中斷，士氣低落，進攻乏力，是否考慮暫緩進攻，撤回部隊？”
岡村寧次咬牙切齒，眼中充滿了絕望與不甘：“不行！我是戴罪立功，若就此撤退，大本營絕不會饒過我！命令中路、左路部隊，不惜一切代價，突破隨棗防線，與右路部隊匯合！”
但他心中清楚，沒有了補給，前線的 3.8 萬日軍就如無水之魚、無本之木，想要突破中國軍隊的防線，已是難如登天。
隨棗前線的戰局，徹底轉向了有利於中國軍隊的方向。
安陸失守的訊息傳到隨棗前線，日軍中路、左路部隊計程車氣遭受重創。士兵們得知補給被切斷，糧食、彈藥所剩無幾，臉上佈滿了恐慌與絕望。
隨後，隨縣前線的日軍第 3 師團、第 13 師團再次發起進攻，試圖突破 117 師的防線，但此時的他們，已失去了往日的囂張氣焰。
“弟兄們，小鬼子的補給被切斷了，他們已是強弩之末！守住陣地，就是勝利！” 陳子弦師長站在前沿陣地，對著士兵們大喊。
117 師的官兵們士氣高昂，依託加固後的工事，再次展開頑強抵抗。
日軍的進攻如同強弩之末，炮火打擊的強度遠不如之前，步兵衝鋒的佇列也顯得散亂。
117 師計程車兵們沉著應戰，排級火力班組的沅式輕機槍、50 手炮精準打擊日軍先頭部隊；連屬火力排的 60mm 迫擊炮、水冷重機槍形成交叉火力，將日軍的衝鋒一次次擊退。
150 團 1 營 2 連士兵孟石頭，是班裡的機槍手。他操控著沅式輕機槍，不斷掃射著衝鋒的日軍，彈夾換了一個又一個。
“小鬼子，沒糧沒彈，還敢來送死！” 孟石頭大喊著，眼中充滿了怒火。他的身邊，戰友們紛紛開火，日軍士兵成片倒下，進攻的佇列很快潰散。
陳子弦見日軍攻勢減弱，當即下令：“發起反擊！”117 師計程車兵們如猛虎下山般衝出陣地，追擊撤退的日軍。