第二天早晨七點鐘左右，日軍聯合艦隊又重新回到了金門海域，在繼續炮擊守軍太武山陣地的同時，派出大量小型艦艇，在海面上進行遲到的搜救工作，為了避免再次遭到福建空軍的襲擊，『零式』戰鬥機分成三個批次，輪番升空境界，嚴密監視著內陸方向，轟炸機連續出擊，對小金門和浮動炮台輪番突擊轟炸，使其無法繼續炮擊登陸部隊。
遲來的搜救工作沒有取得多大成效，在整個上午的三個小時內，只從海面上撈起來一百多名奄奄一息的士兵，只佔到整個落水士兵的十分之一左右，其餘的人沒有能夠堅持到最後，消失在冰冷的海水之中。統計出來的數字使日軍聯合艦隊司令官感到觸目驚心——艦隊中超過半數的主力艦艇被擊傷或者擊沉，其他艦隻的損失也超過了三分之一，海軍的兵力損失達到六千人，已經基本和陸軍的傷亡數字持平，這是自中日戰爭爆發以來從來沒有出現過的情況！更加糟糕的是，艦隊攜帶彈藥已經消耗殆盡，無力維持無差別攻擊，只能在登陸部隊和海軍校射飛機的導引下進行精確打擊，這種攻擊雖然能夠摧毀部分暴露出來的工事，但是對於隱匿在坑道深處的中國軍隊並沒有太大的效果。
考慮再三之後，艦隊司令認為攻擊行動已經沒有成功的可能，於是下達了撤退的命令。然而，登陸部隊指揮官斷然拒絕撤退，反而要求把滯留在澎湖列島的兩個步兵聯隊全部運送上岸，對金門發動規模更大的攻勢，因為他從昨天晚上的『肉彈』攻勢中重新得到信心，準備了大批的『肉彈』，並準備以此來突破金門守軍防線。
擔任聯合艦隊司令的海軍少將對於陸軍軍官的抗命沒有感到任何意外，因為日本陸軍歷來就有這種『光榮』的傳統，但是卻對被陸軍寄予厚望的『肉彈』攻勢沒有絲毫的信心，不過他還是答應了陸軍指揮官的請求，在當天下午兩點鐘之前把兩個步兵聯隊運送到金門島。
下午三點整，日軍再次發動攻勢，首次攻擊就投入了一個完整的步兵聯隊和千餘名『肉彈』。
由於守軍的很多地表工事都構築在艦炮無法射擊到的岩洞或者山體的凹進處，大大降低了艦炮支援的效果，而隨著逐漸升高的地形，守軍構築了密如蟻穴的地堡和縱橫交錯的坑道網，憑藉著這些工事抵抗的掩護給日軍極大的殺傷，而布置在山頂的觀察哨，居高臨下俯瞰整個東海岸，準確指引、校正縱深炮火的射擊，輕而易舉地瓦解日軍在局部集結兵力的企圖。被日軍指揮官寄予厚望的『肉彈』也沒有發揮出多大的效果，因為金門守軍已經從集團軍參謀部得到了如何應付這種攻勢的辦法——槍榴彈、手榴彈和火焰噴射器結合使用，在從遠、中、近三種距離引爆日軍士兵身上的爆炸物，使這些『肉彈』根本無法靠近防線，不但極大地降低了自身的傷亡，而且使日軍自食其果。
日軍在永備發射點、坑道、地堡和岩洞工事組成的防線前，推進極為緩慢，簡直像蝸牛爬行，經過整整六個小時的戰鬥，只有右翼前進了三百米左右，左翼和中間幾乎毫無進展。金門守軍依託堅固工事，用密集的機槍火力封鎖日軍攻擊路線，然後居高臨下用手榴彈和槍榴彈攻擊，使日軍每前進一步，都要付出巨大的代價，戰鬥已經成為不折不扣的消耗戰。慘重的傷亡甚至使以勇猛著稱的日軍軍官們都沒有勇氣再將士兵投入戰鬥。很多中隊的傷亡高達50%以上，有經驗的下級指揮官和軍曹、士官都傷亡殆盡，一些中隊長由軍曹擔任，而小隊長則由有經驗的普通士兵擔任。仗打到這個份上，稍微有點常識的人都知道，已經沒有獲勝的可能性，日軍登陸部隊當中瀰漫著濃厚的失敗情緒。
午夜時分，日本陸軍指揮官集中了兩個大隊的兵力，進行最後的嘗試，他深知守軍火力強，正面進攻難以奏效，所以進行的是夜間滲透攻擊。為了保證部隊儘可能穿越守軍的防線，滲透到守軍後方，割裂其前後陣地之間的聯繫，日軍縮小規模，每兩個中隊編成一個戰鬥單位，兵分五路，借著夜色的掩護悄然接近守軍陣地，準備發動突然襲擊，打中國軍隊一個措手不及，進而一舉奪取半山腰的陣地，然後再投入預備隊進行全線突擊。
儘管日軍為了保證襲擊的突然性，沒有進行任何炮火準備，但是卻被連續踩響的地雷暴露了目標。守軍發現了日軍的行動後，發射的照明彈將黑夜照得如同白晝，密集的機槍火力和兇猛的手榴彈攻擊，把日軍死死地壓在陣地前沿，給與日軍重大殺傷。雖然部分日軍越過了守軍的前沿防線，有的甚至滲透距離達好幾百米，但是守軍預備隊和後方勤務人員，依託工事頑強抗擊，很快就把這些日軍肅清。天亮時，日軍的孤注一擲的攻擊被徹底粉碎，傷亡至少一千人，徒勞無功，反而損失了大量有生力量，日軍登陸部隊指揮官終於接受了失敗的結局，同意撤軍。
在金門鎩羽而歸，不但使日軍聯合艦隊損失慘重，而且使整個封鎖中國的行動功虧一簣，這個結果是東京大本營無法接受的，但是無論是海軍還是陸軍，都沒有勇氣繼續在福建境內的其他沿海港口進行嘗試，只好把汕頭選為目標。日軍參謀部分析：汕頭剛剛經過劇烈的拉鋸戰，中國軍隊苦心經營的岸防工事損毀嚴重，短期內很難恢複，非常有利於登陸作戰；守衛這裡的是第12集團軍的一個步兵師，無論是兵力還是戰鬥力都無法和十九路軍的嫡系部隊相比，防空火力也沒有福建那麼強大，可以發揮日軍的空中優勢；如果在這裡取得突破的話，就可以威脅第12集團軍的側翼，使第21軍有機可乘。
1941年5月18日，日軍再次出動規模空前的聯合艦隊，護送15000名陸軍，浩浩蕩蕩殺奔汕頭。此次行動，日軍出動三艘航空母艦，兩艘戰列艦，五艘重型巡洋艦，三艘輕型巡洋艦和十餘艘驅逐艦，再加上登陸艦、補給艦和其他各種艦隻，總數達到七十餘艘，密密麻麻布滿汕頭附近海域。
上午八點整，四十六架轟炸機從航母起飛，在二十多架『零式』戰鬥機的護衛下飛抵汕頭上空，對中國軍隊的灘頭陣地進行猛烈空襲。日軍自從首次登陸汕頭失利之後，多方收集土堡的相關資料，研究出應對的辦法——首輪空襲中，轟炸機扔下的全部是燃燒彈，把陣地上面的偽裝焚燒一空，把守軍的工事全部暴露出來，接著轟炸機全部掛裝八百公斤重的航空炸彈，逐個清除土堡和碉堡；大口徑艦炮則在校射飛機的導引下，猛烈轟擊頂部損毀的工事，以達到徹底摧毀的目的。日軍為了增加空襲的強度，不但把航母上的轟炸機悉數派出，而且命令廣州機場的二十多架轟炸機也投入攻擊，使守軍沒有任何喘息的機會。
猛烈的空襲和炮擊持續了整整一天，原本被依為屏障的土堡幾乎被日軍摧毀殆盡，駐守岸防工事的一個步兵團也損失慘重，傷亡接近四分之一。第156師只好放棄了與日軍在灘頭決戰的計畫，安排民眾和軍隊分批向西撤退，準備進行後退決戰，同時向第12集團軍司令部請求增援。
第二天上午，日軍把空襲的重點轉移到汕頭市區，用百餘噸炸彈和燃燒彈把這個還沒有從廢墟中站起來的城市徹底夷為平地，然後派出陸軍搶灘登陸，迅速佔領被守軍放棄的陣地，不費一槍一彈就拿下了汕頭。
這時候，日軍的信心終於恢複過來，留下兩個步兵大隊方式汕頭，其餘部隊沿著公路向潮安縣城挺進，準備一鼓作氣掃蕩粵東北地區的中國軍隊。
然而，日軍萬萬沒有想到的是，猶太軍團的裝甲部隊經過整整一夜的跋涉，已經趕到潮安縣城，與第156師和第十縱隊匯合之後，迎面撲了過來，雙方隨即爆發一場規模空前的遭遇戰。
斯茲皮爾曼分出一個坦克營，直接支援第156師的步兵作戰，以不停頓的攻擊擊破當前日軍防線，自己親自率領裝甲集群沿著公路實施強力突擊，力爭一舉打到海灘，將日軍趕下大海。
戰鬥打響後，第156師在坦克的掩護下蜂擁而上，攻勢如潮，日軍依託公路兩旁的房屋和匆忙構築的野戰工事頑強抗擊，但是中國軍隊的攻擊一波接一波，幾乎沒有停頓，日軍的陣地在對方優勢兵力的強力衝擊下，相繼失守，防線多處出現缺口，斯茲皮爾曼立即率領裝甲集群直插進去，然而甩開後面的步兵，全速向汕頭突擊，在他們的身後，摩托化步兵旅迅速跟進，把日軍分割包圍，第十縱隊乘機全線跟上，痛打落水狗。
此時，日軍唯一能夠挽回敗局的機會就是空中支援，於是大群轟炸機被派了出來，然而，剛剛在裝甲部隊的頭頂上投下一輪炸彈，福建空軍戰鬥機群就出現在戰場上空，絲毫不理會『零式』戰鬥機的挑戰，全力攻擊、追逐對方的轟炸機，用自己的犧牲保證了地面部隊的順利進攻。
由於汕頭市區和海灘的工事已經被徹底摧毀，潰敗下來的日軍在坦克的追逐攻擊下沒有絲毫的還手之力，只得棄城而逃，向海邊潰敗下去。
因為害怕遭到艦炮的打擊，裝甲部隊只好停止追擊，掉頭圍殲包圍圈內的日軍，徹底關上日軍逃跑的通道。