木谦之介没有投降。骑兵第四旅团和混成第十四旅团在正面和侧后的夹击下伤亡惨重，弹药即将耗尽，残部放弃了继续固守公路阵地的企图，向两侧的山地溃退。
燕山深处的密林和陡峭山脊，成了这支曾经不可一世的关东军精锐最后的避难所。
日军残部沿着公路两侧的山谷和山脊分散撤退，迅速占据了几个制高点。这些山地并不是他们预先准备的防御阵地，但日军的工事构筑能力在实战中展露无遗。他们就地取材，用原木、石块和沙包在半山腰搭建了半地下的机枪巢和散兵坑，利用岩石缝隙和天然石洞构筑暗堡，以反斜面的地形优势布置明暗交叉火力。
明堡架设在山腰突出的岩石上，火力能覆盖正面；暗堡藏在更隐蔽的石缝和岩洞里，专门从侧翼射击冲锋队伍。山脚、山腰、山脊三道防线环环相扣，每一道防线都能用火力覆盖下方已被突破的区域。
日军铺设的障碍物将上山的所有通道封锁得极为严密。山坡上埋设了地雷和绊发雷，铁丝网和削尖的木桩交织缠绕，陡峭的山体本身就成了最大的障碍。
没有平坦的冲锋路线，士兵只能零散攀爬，班组配合被复杂地形完全打乱，每个人都在不同的岩石后面寻找掩体，连排建制在攀爬过程中被天然割裂。日军机枪手居高临下，对零散的攀爬者从容点名。
仰攻的消耗远比预想中惨烈。士兵们负重攀爬，步枪、弹药、手榴弹压得人喘不过气，爬到半山腰体力就已耗尽。
而日军守方以逸待劳，依托工事轻松射击。体能差距在陡峭的坡面上被几何级放大，伤员后送成了更大的噩梦，抬一个重伤员下山需要至少两名担架兵，在陡峭的山路上行进极其缓慢，很多伤员在转运途中死于失血和感染。山地无平整场地可供搭建临时手术帐篷，前沿急救条件极为简陋。
后勤补给同样陷入困境。粮食、弹药、饮用水全靠士兵肩扛人背，马车根本上不了陡峭的羊肠小道。各团打了一阵之后子弹便已告急，很多士兵打到后来只剩枪里的子弹和腰间挂的两枚手榴弹。
弹药打光之后只能拼刺刀，而日军常年训练拼刺，在战壕近战中优势明显，即使攻上方阵地也难以稳固守住缺口。日军还擅长利用夜色发动反冲
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