第一次试探性的进攻被击退后，日军也意识到了铁丝网对其的阻碍，所以在第二次的炮击时，很多炮弹都是对着铁丝网落下的，而落在阵地前的炮弹还引爆了几枚反步兵地雷。在前面的进攻中吃过地雷苦头的日军，发现阵地前有地雷，对阵地前轰炸的就更起劲了。
这次的炮击足足轰了半个小时，几乎把阵地前的地面给犁了一遍，六十七旅团这才派出了一个大队的步兵发起进攻。阵地前铁丝网被破坏殆尽，日军拉开散兵线边向阵地上射击，边向前移动。一连长看到这次上来的日军不少，命令阵地上所有武器都进行阻击。
仍然是离阵地一百米处，阵地上十几挺轻重机枪组成了严密的火力网，日军被凶猛的火力完全压制住了，寸步难行。在死伤不少士兵后，再次撤了回去。这一天的进攻日军虽然是死伤了不少士兵，但仍拿阵地豪无办法。
直到第三师团的师团长藤田进中将，领着第三师团的其余部队都来此和第二十二师团汇合后，二位师团长合计了一下，向华中派遣军司令长官朝香宫鸠彦王中将发电，请求派飞机助战。朝香宫鸠彦王中将在得知镇江市有了飞机助攻后，被轻松攻占后，也觉得派飞机助战会是加快攻击的好办法。
在又接到了第三师团师团长藤田进中将的求援电报之后，终于决定在三个攻击方向上全部派出飞机助战。此时原本驻守台湾的第三飞行团己经进驻上海虹桥机场，加上三艘航母上的舰载机，华中派遣军可以指挥的飞机已达到了四百架，这还是因为在上海战役初期与中国空军的交战中损失了一百多架。
四百架飞机中有三分之一是战斗机，其余的是轰炸机。朝香宫鸠彦王在宴请了海军司令官川谷长清和第三飞行团团长佐贺忠治少将等人后，和众人达成了一致，由陆航和海航两支飞机战队一起完成对陆军三个进攻方向的支援。
接下来溧阳城外的第三师团、第二十二师团以及在当涂城下的日军第九师团、第一零一师团的进攻都得到了日军飞机的支援。而中国空军仅有的三百佘架飞机在上海战役初期就损失了近百架，其余的飞机也都撤到了武汉、重庆这些后方城市，因此日军飞机就在中国上空肆无忌惮的如入无人之境。
王海涛手上的防空武器有限，除了老蒋带走的几十门德制高射炮外，其余的只能布置在南京城进行防空，根本无力把防空武器分配给所有的部队使用。所以几处的守军面对着日军飞机大炮的狂轰乱炸，都只能在承受。
溧阳城这里还好一些，必竟工事修的坚固，加上九十一师轻重机枪众多，组织起对空射击时，日军飞机在被打下数架后，也有了一些顾忌。而马鞍山这里，先是因为第九师团使用毒气弹后，丢失了当涂镇，接着马鞍山城外阵地在日军重炮旅团的重炮轰击下，也只能勉强在抵挡，这时日军的飞机一加入攻击后，守卫马鞍山的一一二师就再也抵挡不住日军的攻击了。
一一二师在日军的重炮和飞机参加助攻的情况下，仍坚守马鞍山三天，副师长陶景奎少将殉国，同时三三四旅旅长李德明少将殉国，三三六旅旅长马万珍少将重伤，四个团长牺牲了二个，伤了一个，营长、连长基本换了个遍。
当师长霍守义得到了王海涛的同意从马鞍山撤下来时，全师连轻伤员算上也只有二千人了，重武器更是没剩几件。一一二师一直撤到了南京下关才停下来休整。马鞍山一失，日军第九师团直接向南京市郊的大胜关一线展开了攻击。
在第九师团向大胜关一线推进时，第一零一师团派出了一个联队向丹阳镇方向前进，目标是溧水镇，用意是截断溧阳守军向南京的退路。所幸这个联队的动向及时的被侦察团的侦察小组发现后，向王海涛做了通报，王海涛接到了侦察团的报告，立刻命令驻守牛首山的五十八师，派出部队加强溧水镇的防守，确保溧阳县九十一师后路的安全。
五十八师师长冯圣法接到命令后，知道守溧阳县的九十一师是王海涛自己的部队，万一丢了溧水镇，让九十一师完蛋了，王司令长官怪罪下来恐怕就是自己的俞军长也保不往自己，因此不顾本身兵力就不足的情况，马上派出亲信一七二旅的旅长邱维达少将领着一七二旅赶往溧水镇驻防。
走了一个旅，整个牛首山工事里只剩下一七四旅这一个旅了，日军又巳至大胜关下，大胜关一但失守，自己这个牛首山阵地就是南京城外的最后一道防御工事，只有一个旅如何守住这个牛首山阵地，冯圣法不由的犯了难。