午后，侦察连长赶回来报告，日军总数和火炮情况的确和先前侦察到的一致，机枪和弹药情况不详。日军现在已经把先前轰击我阵地的山炮重新部署，把防御范围从铁丝网以内扩大为整个两下店村，在村内增添了不少工事。在村子四面，除了西面的碉堡以外，东面是日军的防御重点，有四处工事；南面有两处工事；北面防御较弱，只有一处工事。新调来的大炮集中在西面村口和村内南面。
卢济清让侦察连继续侦察，密切把握并随时报告日军的最新变化情况。
他接着对陈仕俊说：“鬼子即便是增加到七百个人和十门山炮，我们仍有希望拿下两下店。不过，这次可是最后一次机会了，如果还拿不下来，日军可能大举增兵。你们团一定不能再轻敌了。”
“是！这次，我把全团人都用上去。”陈仕俊赶紧说。
“你必须把全团人都用上去，包括你自己，并且要赶紧行动。趁新来敌军还不熟悉情况，先来的日军又不习惯新的部署之前，赶紧行动。鬼子在太原就是趁我们立足未稳，用这种办法冲散我们的，我们这次也以其人之道还治其人之身。”
“是！”陈仕俊道。
“我估计，今天晚上日军一定会加强警戒，今晚不宜袭营。但是，敌军经过昨晚到今天早上的彻夜折腾，白天又忙着扩大部署，晚上又不得不加强警戒，明天凌晨之后必然会疲惫、懈怠，这是我们进攻的最佳时机。我命令你，今晚深夜，率全团官兵前往包围两下店，明天清晨天亮之前突发猛攻，一举拿下。”卢济清下令道。
“是！我马上去准备！”
“好！你先去让第一、二营做准备。让尹唯一他们三营和自卫队的战士多休息一会儿。注意，先不能把计划对任何人讲，晚饭后再把几个营长和刘大队长召集到一起，我们共同研究行动方案。你们这个阵地，我马上调姚超伦745团过来接替，让他抽调一个营的兵力，占领铁路和右侧高地，掩护你们进攻。这一次，只许胜，不许败！决不能再出任何纰漏！”卢济清说。
“是！”
卢济清随即打电话给驻界河阵地的姚超伦，令他亲自率团部和一、二两营秘密转移至郭山阵地接防，限令于今晚七时至八时之间达到。该部现阵地，暂由第三营留守，并做出团部仍驻该地未动的伪装，待师部调部接替后也立即赶过来。
陈仕俊随即以预防日军进攻和夜袭为名，要求一、二两营检查枪支、充实弹药，轮流休息，做好应战准备，还安排军需连清理了三营和自卫队缴获和损失的枪弹，完成了补充分配。表面上，一切都在以正常程序有条不紊的进行，毫无特别之处。
六点正，全团各营都准时开饭。半小时之后，所有的连长以上军官和红枪队的主要干部，都被悄悄请到团部，由卢济清旅长亲自主持研究当晚的袭营部署。
由于大家这一段时间一直在研究，熟悉敌我情况，行动方案很快确定：由陈仕俊率领一二两营和刘大队长所率红枪队小部先出发，从现阵地背后向东边远处绕道接近两下店北面；由尹唯一率第三营和红枪队大部，晚一小时出发，从南面悄悄接近村子。
卢济清看了看时间，刚好七点一刻。也就在这时，姚超伦率745团第一营赶到。
卢济清问第二营预计什么时候到达，姚超伦说大约半小时以后。卢济清点点头，随即把情况给姚超伦说了一下，让陈仕俊带他们先去接防尹唯一营阵地。
七点半过了不多久，745团第二营也赶到了。卢济清让他们接防745团二、三营阵地。他到几个阵地察看了一下之后，让姚超伦抽调两挺机枪的枪手和装备，分别加强到745团第一和第三营。
与此同时，陈仕俊让全团将士和红枪队员都轻轻带上装备和弹药，秘密撤至山后团部所在地集合。进行完战前动员和部署之后，又让将士们加了一顿餐，接着又充实了干粮，休息一会儿之后，快到十点钟的时候再出发。在出发之前，陈仕俊集合队伍，和全体将士及红枪队员一起，都把棉衣反穿，让白布里子在外面，随即带队出发。
一个小时之后，尹唯一也率部出发了。
卢济清随即率旅部和姚超伦团部一起前往原尹唯一营阵地。
16日清晨三点半过一点，750团陈仕俊所部和尹唯一所部分别抵达两下店村南村北的预定位置。村南的日军哨卡工事前，有两个哨兵，他们为了缓解寒冷而又不惊醒战友睡觉，一会儿轻声跺脚，一会儿轻声小跑。在工事和炮阵之间后面，烧着一堆篝火，几个士兵围着篝火打瞌睡。
村北的那个工事，则只有两个哨兵。他俩先是在外面走动，走了一会儿后，就有一个进到哨亭里面一动不动站着打瞌睡。没过多久，另一个也靠着岗亭打起瞌睡来。
四点正一到，陈仕俊立即命令特务排行动，北边的两个哨兵很快被顺利摸掉。最外边营帐前的哨兵，也在半梦半醒之间被解决了。这个哨兵的枪落在地上时有点响动，惊动了后面营帐的哨兵。他吆喝一声，走过来看个究竟，还没来得及喊第二声，就被一刀砍死。这时，营帐里有日军大声询问。
排长见势不妙，便示意后续部队赶紧包围另外几个营帐，他和特务排的战士取出一大把手榴弹往两个帐篷里扔进去。
北面的手榴弹一响，就是行动信号。南面的尹唯一营也随即发动进攻。日军见势不妙，赶紧炸毁了南边的两门大炮，转身往碉堡方向撤退。
村子南北顿时惨叫声、机枪声、砍杀声四起。机枪从早已占据了的村外制高点上往日军帐篷内猛射，早已把步枪放在一边的三个连的敢死队员则纷纷利用机枪的掩护，带着手榴弹、提着马刀往里冲。
南北日军一片混乱，东面村口的日军炮兵见有被包围之势，赶紧拖了炮往铁丝网里面跑。日军步兵则跟在后面，一边向店中间和碉堡附近阵地退却，一边利用村舍和工事进行巷战抵抗。没过多就，南北三营川军就会师了。
战士们紧紧咬住溃退日军，分三路向碉堡方向推进。不多久，三营战士就攻到了铁丝网前。
这时，铁丝网内的日军，除了碉堡中位置较高的几处枪口可以从上往下射击之外，其他大炮和机枪大多不敢射击。
川军很快冲过铁丝网，把里面近处空地中的鬼子消灭殆尽，这反而给日军攻击制造了便利。虽然还有几处工事贴近川军，里面的日本军官也顾不了那么多了，下令山炮、机枪全都射击。
猛烈的炮火和机枪，一下子把处在双方主力之间的日军外围溃军全都打死了。冲进铁丝网里的川军官兵和自卫队队员，也无一人活着退出来。
川军反攻第一次袭击时僵持不下的那个铁丝网前时，突破了铁丝网，逼近主阵地。但由于没有重武器摧毁碉堡和碉堡前的那几个工事，就再也攻不进去了。
陈仕俊赶紧一边把战地指挥部设在村中两座砖石结构的房屋内，一边命令尹唯一和刘大队长派人去各屋搜木桶。但找了一大圈，硬是没找到一个稍微大一点的。后来，躲在一个屋里的大爷说，鬼子已经挨家挨户把所有的大木桶都收缴、烧毁了。
日军的炮火非常猛烈，靠近铁丝网的简易工事，一旦被击中，立即被破坏掉。靠得近的房子，大多是土坯筑的，纷纷被摧毁，另有两处草棚，则被击中起火。川军将士纷纷退到指挥部周围。
虎将看见没法接近鬼子，有力用不上，很是着急。他东张西望，突然看见刘刚在旁边不远处握着一个手榴弹在张望，看样子是想往前面的一个工事里扔，又觉得仍不过去，正要着地方往前靠。
他赶紧猫着背跑过去，去帮刘刚扔手榴弹。刘刚见到他很高兴，赶紧把手榴弹给他，刚一递过去，又把手缩回来。
虎将正觉得奇怪，刘刚问他：“你以前用过手榴弹没有？会用吗？”
“没有。不就是把它扔到鬼子堆里去砸他们吗？力气大就成，这有什么难的？”
“不是砸他们，是炸他们！”刘刚说，“你看，得这样用。这里面不是有一个绳子吗，把绳子用力一拉，导火绳嗤嗤燃了，你这时才能扔。只有这样，扔过去后才能爆炸，也才能炸到鬼子。”
“哦，这样子啊，我试试。”虎将说。
“莫慌！莫慌！这家伙可不能随便试，试不好，要炸死自己。你先这样，把手榴弹拿着，试一试重量，估计能扔到铁丝网里面那个打机枪的鬼子哪儿去吗？”
“中！”虎将试了试，觉得有把握。
“那好！”刘刚很高兴，指着一个正要扔手榴弹的战友说，“你这样，先看那边那一个战友扔，然后学他，绳子一拉，就把它扔到鬼子机枪手那里过去。”
虎将瞪大眼睛看这个战士扔出手榴弹，直到爆炸，距离差一点，没炸到。他大喊一声：“嗨，可惜！”自己立即把火绳拉开，用力把手榴弹扔了过去。那个手榴弹一下子飞得远远的，砸在从后面躬着背扛着一箱子弹跑向机枪手的鬼子头盔上。那个鬼子一下子趴下去了，但是手榴弹并没有立即爆炸。等着个鬼子爬起来看究竟，轰的一声响，随即枪弹也发生爆炸，几个鬼子全完蛋了。
刘刚大喜，也顾不得刚才虎将第一次扔手榴弹的危险，和他握手庆祝。突然，他用力挣开虎将的手，抱着两颗手榴弹就往前跑，一直跑到营门前的工事处趴着。
这时，鬼子又开炮了，一炮打到那个工事前，虎将眼睁睁看着刘刚被炸得粉碎。他大喊一声：“兄弟！我给你报仇！”从旁边的战士手上抓了一个手榴弹，朝日军炮阵猛扔过去，可惜相距太远，手榴弹在半路就掉下来了。