下午五点，日军第三师团所属第六联队到达春华山西侧。联队派出的尖兵中队经过搜索，未发现中国军队的踪影，于是向联队长报告：“敌已退却，不见踪影，就此继续前进。”
联队长重信吉周大佐知道花谷先遣队正在山的东侧接战，他不相信西侧会没有中国兵，便以炮队镜进行仔细观察。
炮队镜又称剪形镜，它不同于一般的望远镜，原先是炮兵用来测定坐标的一种双筒潜望镜，后也用于步骑兵搜索，其观察距离和视野都较大。透过炮队镜，重信看到了一个中国士兵的头部，马上断定春华山西侧高地也有中国军队固守。
加藤大队奉命对高地展开攻击，很快也领教到了“虎贲师”擅长固守的特点。尽管五十七师在春华山立足未久，但他们已经在高地松林中构筑出了相当坚固的阵地，而且在火力组合和发挥上一如既往地出彩。加藤大队展开攻击不过半个小时，已经不断出现伤亡，其间，他们曾一度进入高地端部，五十七师见状，即以军官带头冲杀，将日军赶了下去。
加藤大队接着投入预备队，从反攻部队的右端切入，在担任指挥的中队长下岛阵亡的情况下，经反复三次冲锋，在晚上六点夺下了高地。
至此，春华山被日军完全占领。五十七师师长余程万随即下令占领天鹅山，与日军对峙。
当五十七师下午激战于春华山的时候，向永安镇开进的五十八师也遇到了麻烦。作为先头部队的五十八师一七三团原以为捞刀河南岸会有友军驻防，没有料到那里早就空无一人，他们只好临时为桥梁站岗，而此时日军第三师团第十八联队的森胁大队正好沿着桥梁直冲过来。
进入永安和桥梁边的只是一七三团的少数尖兵部队，也就刚刚来得及在桥头插一杆团旗，猝不及防之下，不仅桥梁失守，团旗也被日军夺去了。
见情况紧急，五十八师后续部队进行猛烈反击，将森胁大队和跟随前进的日军第三师团司令部拦腰斩断。
正打到难解难分，土屋大队赶到，日军兵力加厚，师团司令部这才得以摆脱危机。此时虽然敌我战线异常错综复杂，但师团长丰岛房太郎中将综合各方面信息，仍做出了眼前出现的中国军队就是七十四军主力的结论。
丰岛看出七十四军的防守势态尚未完备，乃是乘人之危的最好时机，于是下令各部对七十四军“予以击灭”。
入夜之后，花谷先遣队首先对天鹅山展开进攻，双方激战彻夜，但在“虎贲师”面前，日军未占到一点便宜，至第二天凌晨，不得不退却下去。五十七师乘势发起反击，重新占领了春华山。
晚上六点，日军第十八联队（含森胁大队、土屋大队）攻入永安，然后继续向五十八师实施急袭。五十八师则依托永安以南一公里的一四七高地顽强固守，战斗十分激烈。
午夜两点，在师长廖龄奇的指挥下，五十八师突然转入反攻。霎时间，机步枪声、手榴弹声、军号声冲破云霄，震撼大地，官兵们排山倒海一般地向日军猛扑过去。
到处都是手榴弹的爆炸和白刃发出的寒光，枪支之间的铿锵碰撞以及被刺杀者临死前的凄厉惨叫，让这个夜晚成了死神的乐园。五十八师连续发动三次反击，森胁大队的两名中队长战死，日军攻势因此受挫。
日军主力部队的进攻通常都是在短距离内以密集队形进行冲杀，一旦中途被遏止，便尽量保持无声无息，绝不轻举妄动。中国军队对日军的这一战术特点也很认可，称它符合《孙子兵法》中所说的：“善守者，藏于九天之下，善攻者，动于九天之上。”
可是现在不是需要中规中矩的时候。日军打破了常规，大队长森胁常市少佐亲自指挥一个小队加入冲锋队伍，冒着五十八师的迫击炮和手榴弹汇成的弹雨，拼死往高地上猛冲。在日军不顾死活的冲击下，一四七高地终告失守。其后五十八师虽多次发起反击，但均未能够奏效。
此后，土屋大队在山炮的支援下，又向五十八师据守的另一处高地——一五六高地北侧台地发起冲锋，并当即予以占领。五十八师则还以颜色，掷出的手榴弹雨点一样落向北侧台地，作为土屋大队基干的第七中队伤亡了六十余人，中队长西谷诚太郎大尉以下军官一次性全部阵亡。
当晚的激战基本是平分秋色，谁也没能够完全压倒谁，然而日军第三师团损失惨重却是一个无法回避的事实，仅第十八联队中就战死中队长八人，所属旅团伤亡达八百余人，其中大部分官兵都折损于永安之战。
得知第三师团损失不小，阿南“深为同情”。在此情况下，日军第三师团还强打精神，申请击破七十四军后再向株州追击，被阿南很体贴地给驳回了。
另一方面，对七十四军自投罗网式地出现在自己的包围圈内，阿南又“欣快万分”，他在当天的日记中写道：“第七十四军终于进入永安市（即永安镇）附近，破敌良机业已到来。”
在研究第三师团的战报之后，阿南、木下及其作战参谋们更深刻地认识到，湘北战场的中国军队虽多，有些部队的作战士气也很旺盛，但能在作战精神和战斗力方面起骨干作用的仍然是七十四军。现在既然已经掌握了这支部队的确切位置，当务之急是要一口吃掉，其他什么株州、平江，甚至于长沙，都可以暂且放到一边。
根据参谋们的意见，阿南决定集中战场上的主要兵力实施大规模围歼战。他让日军第三师团继续保持与七十四军的战斗接触，同时命令第六师团急速南下，与第三师团协力围攻七十四军，而其他师团则负责对中方第十军、第三十七军、第二十六军进行牵制，使之不能增援春华山。