蘊藻浜北岸的多路突擊隊在10月21日夜晚，向以廣福為中心的日軍據點發起了圍攻。
擔任主攻的是第9集團軍的98師夏楚中部，這是一支能打善戰的部隊。他們在寶山、獅子林和月浦一線的反登陸戰中，消滅了大量敵人，構成了村落防守的堅固工事。
胡宗南第1軍接防後，98師經過一個月的整補和構築工事，在10月21日的總攻擊中擔任了主攻的角色。
雖然經過4次補充，這時候的98師，兵員的素質大大不如參戰初期了。官兵傷亡了4960人，新增補的士兵都是後方部隊中抽調來的，有的還不知道自己部隊的番號就陣亡了。師長夏楚中升為79軍軍長。
98師292旅是10月20日晚上進入陣地的。當晚就開展激戰，官兵冒著炮火衝鋒，雖有廣東部隊第160師協同，可是廣福鎮的正面陣地敵人火力太強，攻擊了一夜都未奏效，眼看天色將明，只好後撤整理。一夜激戰，全旅4個營自營長以下全部壯烈犧牲。
21日早晨，294旅接防陣地。左翼是18軍的第9師，右翼是廣東部隊160師，陣地正面與日軍不足1公里，槍炮聲日夜不斷。
雙方都加強了工事的構築。98師的掩體是用淞滬鐵路上的鋼軌作支柱和橫樑的，能抗住15厘米的榴彈炮。槍對槍，炮對炮，陣地與陣地對峙著。
配合98師的攻擊部隊是60師、44師、51師、58師等16軍團的兄弟部隊。中國軍隊的攻擊不如日軍凌厲，步兵常常埋怨炮兵火力不猛和射程太遠，他們希望炮兵把敵人陣地工事悉數摧毀，這樣步兵衝鋒就減少了阻力，攻擊成功的把握就會大得多。可步兵忘記了日軍有飛機的炸彈配合火炮的轟擊，步兵衝鋒時有坦克掩護，中國軍隊的攻擊衝鋒只有靠炮兵掩護，可是炮兵有炮兵的苦衷。
炮兵總指揮鄒作華向陳誠解釋步炮協同中的矛盾：「近來炮兵射擊危及步兵之事時有所聞，考其主因在敵我非常接近，有時甚至只有60公尺的距離，如此狀態在戰術上步兵為解除本身痛苦，要求炮兵射擊固屬當然之事，然而在炮兵技術上有適成相反之要求，蓋炮兵超越步兵射擊最少限度只能射擊距離步兵前方百五十公尺以外之敵人，如勉強將此距離縮小，亦不免有波及步兵發生危害之事，致步炮兩兵種間往往因此而懷成見，故為杜絕以後再有此事發生起見，對敵我接近超過此限度（150公尺）務請步兵以本身裝備之重火器自己解決。如此射擊任務劃清（150公尺以外者由炮兵擔任，150公尺以內者由步兵自己擔任）則步炮兩兵種間可消除成見也……」
21日下午2點，曹王廟瞭望哨發現，日軍汽車20多輛，馬50多匹，步兵約1營由羅店沿公路向北行進。
攻擊時間已到，炮兵16團連續發射了1348發炮彈。可惜，5連的21號炮管炸裂。
以60師355團和360團組成的左中右3支突擊隊在炮火掩護下發起了衝擊。
營長汪順全率領的右路突擊隊以聲東擊西的戰術晚上9時佔領了林家宅以東的村屋，接著渡河向駐有一中隊日軍的高家宅衝鋒。幾度退卻，幾度攻擊，好不容易衝破了障礙，敵我激烈肉搏，直殺到深夜11點40分才擊退敵人。右路突擊隊連續衝鋒，又向徐宅攻擊。徐宅三面環水，四周地雷密布。官兵奮不顧身，冒險進攻。衝過了鐵絲網，又泅過了河流，剛登岸，又是一道鐵絲網和小河。日軍機槍掃射，連續增援，右路的突擊受阻了。
355團1營營長鄧鶴齡率領的中路突擊隊是攻佔陶王宅，陶王宅駐有一個中隊的日軍，他們憑著河流和鐵絲網的阻擋頑強固守。突擊隊從黃家宅出發，渡過了一條河流發起攻擊，可是衝到陣地前又是一道河流和鐵絲網。官兵冒著彈雨突破泅水，登岸後猛烈爆破，節節前進，敵人步步退守，一直打到深夜12時20分。剛剛佔領了陶王宅的西南角，可是北端的敵人憑著房屋仍在頑強抵抗。這時，南周宅和姚家宅的敵軍趕到增援，中路軍只得半途而退。
只有左路突擊隊勢如破竹。他們從前進陣地出發後，採用分散前進，一到敵人陣地前，立即強行渡河，勇猛突擊，以銳不可當之勢，擊退了白易村的100多日軍後跟蹤追擊。再渡一條河，敵人依據項宅的堅固工事再三頑抗，官兵浴血衝鋒，同時另一路迂迴突擊，側面進攻，終於使敵人放棄陣地，向南周宅逃去。
左路突擊隊佔領了項宅，乘勝追擊，並與中路突擊隊配合猛攻南周宅的日軍，此時已是凌晨兩點，敵人頑強固守，火力很猛。突擊隊長是3連連長李均，他見左路隊已完成突擊任務，官兵傷亡不少，繼續對峙下去可能有敵軍增援，便一面佯攻，一面固守佔領的陣地。正在這時，團長周成欽下令各路在原地構築工事，嚴密警戒，拂曉前撤回原地。
這一仗，兩個團傷亡官兵430多人。
44師的兩個旅組織了多路突擊。132旅派出263團的突擊隊攻擊北溝和張宅的日軍。營長劉仲起先以步兵1排和1挺機槍在北溝的東南角向敵人佯攻，而將主力悄悄渡過楊涇河向北溝的西南祠堂襲擊。祠堂是敵軍的堅固據點，日軍的機槍和步槍一齊在夜空中吼叫。攻擊的6連奮勇猛撲，首先佔領了祠堂外的工事，敵軍衝出來肉搏格鬥。6連擊斃數十日軍，奪了6支步槍。日軍一看不是對手，連忙沿著戰壕躲進了祠堂頑抗。
祠堂的牆壁上鑿了許多槍眼，日軍依託著堅固的牆壁和掩體向攻擊隊猛烈射擊，激烈的戰鬥持續了3個小時，攻擊部隊傷亡慘重，劉營長率領殘部，只得忍痛撤退。
264團派出7連和4連組成的突擊隊是9點鐘發起攻擊的，日軍據點王家灣三面環水，突擊隊想用火力掩護強渡小河，可是沒有渡河器材，加上日軍火力封鎖，只好望河興嘆。出師未捷卻犧牲了連長馬福山以下20多位士兵。
相對來說，戰果較大的是260團的1營，他們用兩個排的兵力，依靠炮火支援，只一個多小時就打敗了肖家宅的100多日軍，將肖家宅完全佔領。而且以少勝多，傷亡士兵不到10個，而日軍卻斃命十幾個。
51師的反攻與眾不同，他們用的是智取。第3突擊隊的攻擊目標是劉家宅，劉家宅附近有許多敵人據點。突擊隊在天黑時派了3個人潛伏到劉家宅東面的敵人陣地附近，當另外兩路突擊隊發起攻擊時，他們舉起信號槍，向天空打了三發紅色的信號彈。夜空中的信號彈引來了日軍猛烈的炮火，敵人認為中國軍隊發起了攻擊，於是雨點般的炮彈在劉家村的日軍陣地上爆炸。劉家村的敵人也誤認為是中國軍隊的炮擊，他們用機槍向四周盲目掃射。
紅色的信號彈像紅色的禮花，向衛國的官兵報捷。
最為慘烈的攻擊是74軍58師的突擊部隊。3個營的步兵是晚上7點半出發的，攻擊地是東李家村、老丹宅、新丹宅、新徐宅、楊家村、李牌樓、秦宅、周村、猛將堂一線。他們兵分兩路，左右夾出。
攻擊部隊遇到了日軍第10軍第6師團第13聯隊的拚死反擊。第10軍是10月20日才編成的，第6師團這時還沒到上海。13聯隊即原先的11師團部警備隊，因重藤支隊損失過大，10月6日補充了3000人後又潰不成軍，所以將警備隊改歸重藤支隊指揮，他們是從江灣開到這個陣地來的。
13聯隊的陣地十分堅固，他們的工事多沿河而築，並以鐵絲網、外壕和民居構成幾道防線，還有重火器配備，是一支很有戰鬥力的精悍部隊。
衝過了一道一道的障礙，攻擊部隊攻佔了老丹宅和猛將堂。攻擊東李家村和趙宅時，都經反覆衝突，白刃格鬥，熱血噴涌，喊聲震天。突擊隊傷亡了80多人後再攻秦宅，可是沈家村的日軍從側面火力支援，攻擊的官兵只好迂迴到秦宅的背後發起衝鋒。冒著槍林彈雨的攻擊剛開始，從李牌樓趕來增援的敵人向攻擊的中國軍隊發起了衝擊，眼看我軍將陷入重圍，突擊隊只好邊打邊撤。
楊家村的攻擊戰更是驚心動魄。白刃格鬥殺得屍橫遍地，上等兵潘文良一身鮮血，他丟掉槍支，掄起一把鐵鍬，和另外兩個士兵一起衝進敵陣。一個日軍狠命地向潘文良刺來，寒光一閃，他頭一偏，眼角上流下了血。日軍又朝下一刀，刺穿了潘文良的左腿。潘文良大喊一聲，揮起鐵鍬，彷彿一道閃電，向刺傷他的日軍劈頭砍去，鐵鍬砍裂了敵軍的額頭，日軍腦漿塗地，一命嗚呼。
其餘的日軍嚇得抱頭亂竄，潘文良奪過日軍手上的步槍，連喊三聲「殺！」3個日軍倒在他的槍下。全連乘勝追殺，一舉奪得陣地。軍長俞濟時得知潘文良帶傷殺敵，立即傳令嘉勉，稱他為「士兵楷模」，連升兩級，獎勵大洋40！
俞軍長為另一位勇士痛惜落淚，他是下士班長趙新文。沖入敵人陣地的時候，他被機槍射中了腹部，他負了重傷，5個日本兵叫喊著向他衝過來，他們要抓活的。
趙新文側身躺在地上，他忍著劇痛悄悄地從腰上抽出手榴彈，拉響了導火線，