此次战争，两军相持，鏖战约六七天，而最激烈的搏斗则仅有三天。初时第二军王缵绪师用两团的兵力向杜家岩右侧的丘陵地带进攻，被第一军击退。第一军乘势前进，占据了两个据点，第二军被逼，全线后移至中滩桥，隔浅水小河与对方鏖战。第一军屡次猛攻，都是使用中央突破战术，而对方战斗力极强，都归无效，机枪大炮子弹都已耗费罄尽，气衰力竭，看看已到无可奈何境地。张冲已令辎重向后方移动，总司令部坚持不许后退，而刘伯承亦不甘心，欲作最后一次的总攻击，以决全军命运。在此同时，第二军唐师向第一军左翼的第一师进攻，第六师余顺筠旅应援侧击唐师，唐师败退渡河，竟忘拆毁浮桥，余旅李团跟踪过河紧迫。因此第二军的后方受了威胁。
先是，第一军的第八混成旅奉令协同何光烈师之一部进攻合川，以阻重庆方面北进应援杜家岩正面之敌。行抵合川北境，合川守军自行撤退，未及入城而杜家岩战事危急，两部又同时奉令回师增援，因此又舍合川而北。何部到达杜家岩后，见形势不妙，不肯增援，自行移向后方三四十里地面，严阵以待，大有静候一军溃败下来，相机吞并，以扩充自家实力之意。前线受此威胁，更加紧张。第八混成旅共只五营之众，由旅长郑英、团长张仲铭等统率，以强行军通宵驰援，比抵杜家岩，已是决战最后一天午前九点钟。刘伯承即令这支生力军立刻加入前线，并付以中央突破的任务。张仲铭以士兵彻夜奔驰，疲乏之余，面有难色。刘云：“敌人尚有六团预备队未动，我军以数量论，以长短论，都不如人，若旷日持久，形见势绌，终归一败涂地，故目前仍旧是舍中央突破没有第二办法。现当一发千钧之际，唯靠你们集中一点作最后尝试，老同学切莫扯筋、开玩笑了。”张仲铭即率所部三营加入正面，将第二混成旅的四营人换下休息。到了正午时分，对方火力渐衰，料想正是午饭之际，张派了一个连长，统率一连敢死队，按照预先选定的地点，突向敌阵的机关枪阵地猛扑。事先并告诫这个连长，不许回顾。对方机枪弹射如雨，这连长自以为孤军陷阵，绝无生路，不觉回头一望，见后续部队一营之众飞奔而来，胆气顿然一壮，即将机枪阵地抢夺到手。后续部队跟踪冲击，第二军因蚁穴溃堤，放开了一个缺口，对方即在这一点陆续加楔，缺口逐渐扩大，全线成了两橛，各不能相顾。遂同时崩溃，分为两路，一路沿渠河向长寿方向溃退，一路向梁山、万县溃退。第一军分兵穷追，其追击梁、万一路，系由二混成旅担任，此一路败兵一直没有收容整顿机会，退到夔府，才得喘息片刻，作最后的挣扎。此役二军各部损失都重，尤以第三混成旅死亡为最大，几乎全部消灭。李树勋杂在俘虏中，不曾被人识破，幸得脱逃，单身徒手，驾一叶扁舟而回重庆。第一军事后检点，战场上夺得步枪共三千多支，因恐招友军忌妒，仅报称七百余支。
战后，第一军检获刘湘致第二军各部密电，大意有云：“据你们迭次电称，攻克忠州，夺得敌枪几千支。进克梁山、开县、绥定、渠县，又各缴获几千支，何以现在还能列阵抵抗？但怒刚并非容易对付之人，你们莫轻视他是长衫军人，谨防上他的当。”、又当第一军节节退让时，与第二军关系密切的张澜也向人说：“但怒刚不战而退，明明是以撤退求集中之计，终究要相机反攻，第二军怕要吃他的亏啊！”两人的说法都有见地，无如二军诸将恃强骄满，又势均位齐，互不相让，还不如长衫军的号令统一，所以致败。
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