午夜时分，穆亚平到达三门峡。眼下三门峡聚集了潼关调上来的两个师，还有从前线撤下来的残余部队。总兵力大约有3万多人。本来这些部队就是匆忙进入三门峡准备固守的，另外草甸还有两个师，兵力大约有13000多人。穆亚平来到三门峡就是整合这些部队准备实施反击作战。
穆亚平一下火车，便接到彭德怀的电报，电报内容如下：根据日军撤退情况，日军105师已经向东北方向撤退，估计105师北渡黄河，和济源防线的日军会合。而尾随105师团的31师团已经率先北渡黄河向焦作撤退。
中部位于新安一带的日军部队也开始撤退，南线日军第40师团已经缓慢向东南撤退，目前已经命令洛宁防线的187师、152师尾随追击。鉴于日军第23师团孤军深入，因此机会难得。目前已经命令129师前出向蚂蚁岭一线运动，然后迂回到天池挡住日军23师团的退路。
穆亚平看完彭德怀的大喜，他完全同意彭德怀的反击方案。10分钟后穆亚平进入指挥部，在座的将官全体起立。穆亚平开门见山说：“各位幸苦了，首先我代表战区司令部对于你们浴血奋战，表示真诚的感谢和敬意。至于各部防守不利而产生的恶果，我宣布一律既往不咎。”
本来那些从前线败退下来的将官，意为穆司令亲临前线要处罚他们，闻听此言情绪迅速稳定下来。穆亚平接说：“我们炸毁了黄河大坝，正面几十万日军后勤补给问题陷入困境，目前正在撤退。由于日军23师团孤军深入，草甸至马家沟一带山高林密、地形复杂，因此该部撤退缓慢。现在司令部决定吃掉日军第23师团！”
在座的将官吃惊的瞪大眼睛，穆亚平不容他们多想大声说：“129师已经前出义马，并向天池斜插堵住日军，我们计划在马家沟一带包围并消灭日军第23师团。”接着穆亚平命令145师、171师、156师残余部队共8000兵力。尾随129师接管蚂蚁岭阵地。命令草甸防守的165、182师尾随日军23师团攻击前进，命令三门峡的从潼关从潼关调上来的201师、245师向东南部的马家沟挺进，并在左侧翼形成包抄。命令中河的161、169师向东北方向挺进，并在右侧翼度马家沟实施包抄。命令第四骑兵师集中所有兵力向天池增援，并在马家沟东南方向堵截日军。同时为了防止日军第40师团救援，命令追击的187师、152师实施就地阻截。在穆亚平一系列命令下，一场大范围作战迅速展开。
郑州日军司令部，所有人脸上都流露出颓废和郁闷的神态，本来大好的局面转眼之间天地逆转，这个事实包括寺内寿一本人都无法接受，可是不接受又有什么办法。现在洛阳一带的作战物资绝大部分都被侵泡在水里，很快日军部队恐怕连吃喝都成问题。
天亮后天上又下起了雨，本来寺内寿一命令空军部队全力掩护部队撤退，可是糟糕的天气，致使飞机无法升空。现在洛阳一线的日军部队，完全由司令官寺内寿一亲自指挥撤退，他安排第一战车旅团，在洛阳南部担任掩护，主要是防止骑兵部队袭击，并保证大部队由南线安全撤出。
天亮后寺内寿一接到105师团报告，其前峰部队已经到达黄河岸边，并开始渡河。可是来自23师团的报告让他火冒三丈，七八个小时过去了，其部依然迟留在马家沟和草甸一带。为此寺内寿一把23师团长松井大茂大骂了一顿，并让他们放弃重装备轻装前进，让他傍晚务必撤到新安，然后汇合日军第40师团由南部安全撤退。
连日阴雨山路湿滑，山谷内的简易公路上，日军大部队在艰难的行走。进入6月份以后，几乎每天都在下雨，因此对于大部队行动造成了困难。此时，师团长松井大茂身穿着雨衣骑在马上，心情十分郁闷。本来他率领部队即将突破草甸逼近三门峡，可是形势突然逆转，转眼之间由大举进攻变成败退。
天亮后他接到司令官寺内寿一的电报，指责他撤退行动迟缓，他是有口难辩。突然下令撤退他是一点也没有准备，尤其是重装备在山路间行走非常困难。接到司令官的命令他被迫执行。此时路旁出现大批被遗弃的物资，不时传来猛烈的爆炸，那是炮兵联队在摧毁火炮。
两个小时前，后卫部队报告中国军队尾随追上来了，他命令一个大队日军阻击，很轻松的就挡住了追兵。松井大茂在太原会战的藏山前线和中国军队交过手，他认为河南境内的中国守军，其战斗力相比晋军差远了，因此他一