。孩子女人们毕竟跑得慢，很快被日军追上。她们慌不择路跑进了村西的姚涧沟。这是一条绝路，只有进口，没有出路，三面是陡峭的土崖的憋死老牛沟。一大伙孩子老人被日军堵在沟内。日军把住沟口，把妇女、孩子当作活靶子，一个一个瞄准射击。县城西关李太恒的闺女，已快临产，被敌人开枪打穿了肚子，将要出世的婴儿从母体里流出。李太恒的闺女死前疼痛地挣扎抽搐，日本兵走到她跟前用刺刀在面部乱挑乱刺，脸面被挑的血肉模糊。西关一个妇女带着一个小女孩也跑到这条沟里，这个妇女被打死后，不懂事的孩子还爬在她身上喊叫着：“娘、娘，回家吧！”也被打死在她娘身旁。邓乐的母亲跑到沟边和日军拼命，她拾起石头砸敌人，被日军刺倒，把胳膊砍下。跑进沟里的54人，除刘桂莲的母亲跌到水旋坑被其他尸体压住未被打死外，其余53人全部死亡。其中有西关36人，东福田17人。
在县城内活着的妇女，不堪日本兵逐日折磨，有的妇女悬梁自尽，有的投井而亡，有部分妇女晚上由大云寺和尚广显帮助，从城墙上攀绳逃出城外。日本兵发现留下的妇女越来越少，就到处搜查，从大云寺佛像后搜出一团大绳后，日军就把广显和尚浇上汽油活活烧死。有的妇女从城墙上攀绳逃跑时，被城墙上的日本哨兵发现而被开枪打死，有的跌下城墙摔死。
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灵丘城乡的大屠杀，正是农历八月份，天气还很暖和，惨遭杀害的尸体都腐烂了，到处散发着死尸的腥臭。10月23日，我八路军115师687团和杨成武独立团，终于把侵占灵丘的日军赶走了。在外逃难的群众陆续返回家园，在幸存者的指点下，回来的家人在城东北部的大云寺后面（现县机械厂），找到一坑又一坑亲人的尸体，在奶奶庙下的十亩大菜园里（现县医院），又找到一坑坑尸体；在城西北角财神庙、老君庙后（现县招待所），也找到一坑坑尸体。在东城门外的树上，在西城门外的沙坡、城道坡的房院内外，在北城墙外，在县城南的南河边，到处是亲人的鲜血，到处是亲人的尸体。人们从上千具尸体中辨认寻找着自己的亲人，有的嚎陶大哭，有的泣不成声，有的痛不欲生。当扒开掩埋亲人的土坑，亲人的尸体大部分已经腐烂了，面目全非，从面容上都根本无法辨认了。
丁仰轩（原任大同市司法局局长，现已离休）回忆当时的惨状说：“日寇侵占灵丘城那天，我还在城内，第二天我和我姐夫背了点面准备出城，被日本鬼子抓住，强迫我们往东河南背送东西。从东河南返回，我从作新村沿北坡跑到弋坡村，我姐夫又回了县城，我父亲叫丁树，原来躲在弋坡村，我娘俩在城里看门子。9月20日，日寇侵占灵丘城以后，听说没杀人，我父亲回城探风声，进了城出不来，被集体惨杀在城内。我的亲人被杀害了三、四个，我姐夫也被杀害了。敌人被赶走后，我们寻找父亲的尸体，在北城墙下扒去薄薄的土层，全是一坑一坑的死人。因为是秋天，已经被打死一个月了，根本辨认不清了，只好从衣服上认，我们辨认出一个上衣象我父亲的，就抬着装殓了。家里买不起棺材，那时死的人太多，也无处去买棺材，就把我父亲装殓在堂箱里。后来又看另一个死人穿的鞋，像我父亲，便把前一个尸体倒出来，装殓了后一个。”
沙坡村妇女刘桂莲说：我是城关沙坡人，日寇进城前逃到东福田村。八路军把鬼子打跑后，我和我姨姨寻找我姨父和姨兄小圪旦的尸体。我姨姨住在后面，就是现在的县医院，当时是个菜园子，就是日本人的一个杀人场，园里一坑一坑尽是死人。从面目上认不清了，从衣服上认了一个象我姨兄的装殓了。从东城外树上找到了被杀害的我姨父马元祥的尸体。
在南城壕，几只狗拉着啃一具尸体。当时这具尸体被杀死的时间不长，从死者白发苍苍的面貌上辨认出是乔森爷爷的尸体。除去头，身上的肉几乎被狗啃光了。
绝户人家的尸体，由返回城的左邻右舍、亲戚朋友和八路军115师的干部、战士帮助掩埋了。当时大家愤怒发誓：尸山血海满城愁，家家户户泪长流，满腔怒火胸中烧，不灭鬼子誓不休。