两边的出击，都取得了圆满的效果，成功延缓了日军的进攻速度。
察哈尔方向的日军骑兵，遭受伏击后，士气大跌，只能放慢推进速度，一边整顿队伍，一边派出侦察兵，探查前方的路况；
太原方向的日军，由于铁路被炸毁，军列无法前进，只能停滞在祁县境内，紧急调集人力，抢修铁路，短时间内根本无法继续向大同推进。
一天时间就这么过去，到了第三天清晨。
大同城内的物资和人员转移工作，已经基本完成。
剩余的少量物资，也被战士们快速打包，准备运往后方；城内的日军军用设施和工厂，也被彻底破坏，只剩下一片废墟；最后一批矿工和百姓，也在战士们的护送下，踏上了前往根据地的道路。
而就在这时，张家口方向的日军，终于出现在了大同西边的乌龙峡一带。
原本他们行军速度最慢，会是最后抵达的一路日军，现在却成了最先抵达大同附近区域的日军。
可这一切却已经有了提前准备。
乌龙峡地势险要，是张家口通往大同的必经之路，两侧是高耸的悬崖，中间只有一条狭窄的道路，十分适合打伏击。
在乌龙峡的悬崖上，一队八路军部队正在设伏。
下方的日军出现时，遭受了他们的猛烈攻击。
与此同时，方文也带领着炮舰机队，赶到了乌龙峡空域，将剩下的航空炸弹丢下。
如此猛烈的攻击，给日军造成了巨大伤害，也让他们不敢继续前进。
而随着他们撤退回去，攻击也就消失了。
双方僵持着。
两个小时后，大同城内的八路军大部队，已经全部撤离完毕，乌龙峡的阻击任务也已经完成。
这支阻击部队在接到撤退命令后，迅速收起武器，沿着悬崖上的小路，快速撤离，消失在山林中。
这一切，日军并不知道。
他们依然不敢贸然前进，直到过了20分钟，日军指挥官才派出一支侦察部队，小心翼翼地前往悬崖两侧查探，结果发现，伏击他们的八路军小队，已经全部撤离，悬崖上什么都没有。
日军指挥官见状，心中满是疑惑和警惕，生怕这是八路军的诱敌之计，又在原地等待了半个小时，确认没有埋伏后，才下令部队继续前进。
2个小时后，张家口方向的日军，终于抵达了大同城外。
而此时，察哈尔方向的日军骑兵部队，也抵达了大同城外。
两支日军队伍会合后，总人数达到了8000多人，他们对着大同城虎视眈眈，却没有立即发起攻城。
原来，这两支日军队伍，都被八路军伏击过，心中充满了警惕。
两支日军的指挥官经过商议，决定等太原方向的日军抵达后，再一同发起攻城，凭借人数优势，一举夺回大同。