炮兵轰，用骑兵冲，两个师连续向外强攻12次，都被击退，伤亡十分惨重。单是我军从两边山头上推下去的无数石块都不知砸死砸伤了多少敌人。当然，为了打退敌人拼命的冲锋，我军的第一线部队也付出了不小的代价，例如在狭窄山沟北边的咽喉要地西甸子，我一纵三旅八团把通信员、炊事员、饲养员全都投入了战斗，方才把敌人的疯狂进攻堵住。敌人为了逃命，曾经组织两个步兵师和两个骑兵旅一齐行动，由孙兰峰亲自指挥炮兵阵地，袁庆荣亲自指挥冲锋部队，进行了近乎疯狂的冲击，最后还是在我军一个个强有力的反冲锋之下溃败了。
袁庆荣和孙兰峰眼见实在冲不过去，就打算退回张家口城中再谋下一步行动。就在我军围歼山沟中的5万多敌军的同时，杨成武已经派不多的部队攻入了已经没有多少防守能力的张家口，再次解放了这座重要城市。敌人想再次进入张家口也就没有任何可能了。
激战至24日下午，战斗在一片风雪中结束，一共消灭了敌人一个兵团司令部、一个军部、5个师、两个旅、两个保安团，共歼敌5.4万多人，其中生擒5.03万多人。一零五军军长袁庆荣、副军长杨维垣等一批将领被俘。孙兰峰在少数骑兵的保护下从一个小山口逃了出去，到了商都。然后在土木尔台草原上碰到了董其武派去接应的鄂友三部骑兵，才侥幸地逃脱。
从1948年12月5日第三十五军和解放军接火，到12月24日我军解放张家口，总共才20天时间，傅作义嫡系部队主力的三个军，亦即三十五军、一零四军、一零五军，就全部被消灭了（严格说来，这三个军中还剩下一个师，就是三十五军二六二师，当时这个师在北平担任傅作义的警卫，未上战场，所以没有被消灭）。他的骑兵、炮兵、工兵和辎重部队，也基本上被消灭了。他所能指挥的部队除了几个师之外，基本上就剩下了他实际上并不能完全指挥的中央军系统的部队。
张家口被解放，三十五军、一零四军和一零五军的相继被消灭，也就意味着傅作义一字长蛇阵的蛇尾已被我军一刀斩断，他在华北地区的军事布局已从整体上被击碎了，华北的这条“长蛇”被完全切碎的日子已经不远了。
张家口解放之后，我华北军区政治部主任兼二兵团政委罗瑞卿，在张家口的临时俘虏营附近原市政府的一间房子内，接见了被我军俘虏的敌一零四军军长袁庆荣。这名傅作义手下的大将在山沟中为了逃命，竟从山坡上往下滚，造成腿部受伤不轻，这时不得不拄着一根拐棍。
罗瑞卿问他：“你们这次失败的原因是什么？”
袁庆荣的回答很干脆：“大势已去，不可收拾。”
罗瑞卿一想到两年前傅作义率袁庆荣等占领张家口时的情景就不能抑制自己的激动，他大声对袁庆荣说：“你还记得吗？1946年10月11日，你们趁机从我们背后攻占了张家口。这一下蒋介石疯狂了，第三天就宣布召开伪国大，撕毁政协决议，把反人民的内战发展到登峰造极的地步。傅作义也狂了起来，写了一个上毛泽东书，声言如果共产党打胜了，他傅某甘为毛泽东执鞭。我们撤出张家口的时候就说过，我们不久就会打回来。”
袁庆荣这时还有什么话可说呢？他只得连连说道：“打回来了，打回来了。国民党必败，共产党必胜。”