一〇六師團最初的驚喜早已過期，可是限於岡村的命令，又不能單獨撤軍——實在要撤也行，那就必須發起一個說得過去的攻勢，以證明一〇六師團的確完成了「殲滅重慶軍主力」的戰略目標，這樣才能名正言順地撤回奉新。
經過觀察，一〇六師團找到了中方當面防線的一處薄弱點，馬上進行重點突破。這時中方北面防線雖有薄弱點，然而周圍的部隊都靠得很緊密，一看到日軍突入，援軍即填入缺口，令一〇六師團前移不得。
眼見突破失敗，中井師團長只好拿謊言代替戰果，報告第十一軍總部，說一〇六師團「已告突破」，並對「從西北方退卻的重慶軍大部隊」予以了「重大打擊」。
從南昌戰役開始，岡村就有意扶植一〇六師團，以便使這個被指責為不頂用的「最弱師團」重拾信心，現在看到一〇六師團的戰鬥力果然增強到了見誰滅誰的程度，自然是大喜過望，連稱如今的一〇六師團「使我愉快，也使我放心」。
得到岡村的點頭放行，中井如蒙大赦，急忙準備撤退，以免後路被五十七師完全截斷。
日軍的撤退是秘密行動，儘管前方的中國軍隊繳獲到一張日軍地圖，上面明確標明了一〇六師團要撤回奉新，但對方表面所做出的不退不進的姿態，仍令羅卓英舉棋不定，不知道中井的葫蘆里究竟賣的是什麼葯。
經過一番研究，羅卓英判斷日軍一〇六師團將繼續向西發起攻勢。按照他的命令，七十四軍的五十一師與五十八師集結於上高後方，第五十七師則向橫橋以北攻擊前進，以求與友軍一起夾擊日軍一〇六師團。
在這一點上，比羅卓英更高明的是七十四軍軍長王耀武。早在日軍一〇六師團尋求薄弱點攻擊時，他就認定中井發動攻勢的目的，不是為了與湘北主力會合，而是要掩護大軍在九仙湯方面站穩腳跟，然後尋機向奉新撤退。
於是在羅卓英發現日軍真實意圖，下達追擊令之前，王耀武便提前一步做出了部署，他派五十一師向九仙湯挺進，派五十七師向九仙湯與奉新之間的上富進攻，只把五十八師留下來做為軍預備隊。
五十一師輕裝疾進，途中部隊得到了贛北民眾的大力支援。雖然岡村寧次站在有利於侵略的角度，制定了所謂的「討蔣愛民」戰略，然而他也承認，從始至終，他的「愛民」方針都未能得到徹底貫徹，日軍「對俘虜、居民缺乏仁愛」。如果說在武漢等日軍佔領區，暴行還會相對收斂的話，在贛北這樣的「敵對區」就不一樣了，前線日軍簡直形同野獸，僅在一個多月前，就爆發了團山寺慘案，高安百姓一次性被屠殺六百多人。
深受日軍荼毒和殘害的贛北民眾反過來對子弟兵更加擁戴。五十一師北上，根本不用額外徵用民夫，老百姓都自發地為部隊抬擔架、送糧彈，並且是一站接一站地送過去，這對五十一師起到了極大的激勵和鼓舞作用，部隊士氣旺盛，官兵們都抱有打大勝仗、抓活鬼子、得戰利品的信心和決心。
10月6日，五十一師第一五三團攻佔了九仙湯前的日軍據點，但在向九仙湯攻擊時遇到了日軍的猛烈阻擊，戰鬥異常激烈。
贛北多屬山地，且越向北地勢越高，九仙湯乃贛北地勢較高的一處山地，遍山茂林修竹，只有一條狹長的山道與外部相連。攻擊類似高地，一般是先用迫擊炮連續向日軍機槍掩體進行射擊，炸啞機槍後，進攻部隊再利用死角向制高點前進。
以第一五三團的能力，採用這種打法攻佔高地，通常都沒有太大問題，但九仙湯守軍擔負著掩護大部隊後撤的任務，抵抗起來十分玩命。加之當時正逢秋雨季節，山上細雨蒙蒙且大霧瀰漫，也大大增加了攻擊難度。
一五三團在進退困難的情況下，不得不在死角進行隱蔽，作戰雙方一度處於膠著狀態。
10月7日拂曉，五十一師師長李天霞接獲情報，五十七師一七〇團將盤據在上富以北村落的日軍擊退，上富一帶已無敵跡。李天霞據此判斷，日軍一〇六師團主力正在急速向奉新方向撤退，九仙湯日軍僅負責掩護，於是他進一步增加攻擊兵力，將一五一團也投入了戰場。
一五一團從右翼，一五三團從左翼，以迫擊炮與機槍齊射作為掩護，終於完全佔領了九仙湯。九仙湯是日軍兵站基地，日軍潰逃時丟下了不少輜重糧彈，甚至還有很多大皮靴。
九仙湯有百戶人家，來不及逃竄的漏網之魚便躲進民房裡繼續頑抗。直到清掃戰場，還發現一間民房樓上藏有日本兵。一名上尉軍官想上前去抓活的，不料竟被開槍射倒。其餘官兵見狀，一槍打中日本兵的腹部，將其生擒活捉。
五十一師最後一共俘虜了八名日本兵。本來還可以捉更多，但五十一師在贛北耳聞目睹日軍的暴行，早已對敵人恨之入骨，有的士兵在搜捕時遇到死不肯投降的日本兵，寧願不要兩百元的賞金，一刺刀就把那傢伙給捅掉了。
這時日軍第一〇六師團主力已退回奉新，羅卓英為避免攻堅，電令各軍停止追擊，在收復區就地鞏固陣地。