下午15:20分当日军先头中队进入峡谷，两侧悬崖上的机枪突然开火。工兵引爆预设的炸药，落石堵塞退路，此战歼灭日军278人，缴获轻机枪3挺，残敌沿着铁路向着新井逃窜。
在得知第2大队1200人被红一师团伏击之后，101联队长佐藤健一坚定的认为红军主力在北，急调装甲列车及3个大队增援，新井防御出现了空虚。
红1师团对新井实施疲劳战术，在日军增援部队出击之后，红一师团主力以猛烈的炮轰击战壕和碉堡
在矿工里面的地下党员开始在镇子里面散布红军已占领铁路的话语，矿工向导带领红一师团一个中队，从废弃的三井矿坑隧道潜入镇南，突然出现在日军指挥部后方，留守的一个大队的指挥部被红一师团斩首，然而日军101联队不亏是老兵在下级军官的指挥下部队恢复了秩序
在另外一边红一师团集中的全部6门山炮轰击在外围的碉堡群，红一师团组建突击队以烟幕弹掩护突破铁丝网，战到下午16点日军残部约400余人被压缩到了火车站货仓，负隅顽抗。
在听闻新井的求援之后，101师团迅速派出了援军，日军从上川町派出了102联队增援，然而他们在大泽乡遭受到了红23联队的伏击，红2联队采用爆将公路桥炸开了一个口子，日军的一个卡车躲避不及坠入了山崖，有效迟滞了日军的增援部队。
红一师团控制了新井镇及上朝线铁路20公里路段，部队缴获，步枪412支、机枪11挺、弹药40吨在党员带领下矿工600余人，其中200人当场参军，红一师团拔掉了挡在西进路上的一根刺，为西进打开了道路。
日军第101联队减员过半（阵亡1327人，伤2419人，其中一辆装甲列车被彻底摧毁，日本钢铁业原料运输下降，大阪炮兵工厂被迫减产
东京《朝日新闻》头版惊呼：“赤匪已威胁帝国工业命脉”
当102联队赶到的时候，见到了将手挂起来的佐藤健一，新井的机床已经被完全炸毁，日本反动派想要回复至少要1个月，红一师团在越过朝上线之后，部队沿着笠杉山向着波贺城方向前进。