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二十二师的增援，如此一来，赵子赟当初在军校提出的不对称作战理念出现了，他计划以二十二师作为面上的增援部队，大张旗鼓，暗地里二十师不走铁路，而是直接从阳高过长城，前往兴和，如果日军确有攻击多伦之企图，那么，二十师将在沈忠毅骑兵旅带领下走康宝，横穿草原，避开大路，直抵多伦，这个计划就是时间，张煜保证二十师在十天内赶到多伦！
这个计划得到了赵子赟和陈振林的认可，二十师在第六师团转向多伦方向后，便出发了，他们其实在十七日就抵达了多伦外围，和陈振林见面后，就开始谋划收拾第六师团。沈忠毅骑兵旅本来在计划中是准备作为追击部队扩大战果用的，得知日军骑兵第四旅团绕到攻击多伦的消息后，他来了兴趣，骑兵对决，那才是该干的事。
经过对双方态势分析后，一个计划形成，沈忠毅骑兵旅北上，准备伏击日军骑兵第四旅团，在多伦以东，曹毅旅在磨盘山一，磨磨日军的锐气，二十师秘密进入张房山以东，山地旅进入磨盘山以南陈家沟，然后曹毅假装不敌，全线撤出磨盘山，引诱第六师团进入到磨盘山至多伦的丘陵地带，然后二十师和山地旅堵了它的后路，十七师翻身再攻回来，合围第六师团。
二十一日，经过五天鏖战，磨盘山曹毅旅露出了不支的迹象，松田国三见状大喜，看来师团长还要三四天是高估了三十一军，今日他就要踏平磨盘山！
下午时分，再次炮击磨盘山后，松田国三命令常冈宽治第四十七联队接替鹫津铅平进攻，果然，曹毅败了，磨盘山第一次被日军彻底踩在脚下，松田国三急忙将这一喜讯告知坂本政右卫门，随即派鹫津铅平二十三联队进抵张房山脚，与四十七联队形成犄角之势，多伦门户洞开。