后，大山岩下令日军日军中最能打的第2军的四个师团（第3师团、第4师团、第6师团、第8师团）趁机向俄军撤退立即发起反攻。

    而驻守在大石桥的是俄军南满集群司令官扎鲁巴耶夫将军亲自率领的俄国西伯利亚第4军，总计有50个步兵营60个骑兵连以及122门大炮。尽管他们比奥保巩的日本第二军兵力少，可是他们拥有铁道的优势，可以轻易地获得补给以及支援。

    为了阻挡俄国人的进攻，扎鲁巴耶夫将西伯利亚第1军的火炮也全部借了过来，并采用了隐蔽射击的方式。在奥保巩率领日军第2军发起进攻之后，俄国人的大炮猛地砸在日本人的阵地上。日本人的大炮随即进行还击，双方士兵都藏在战壕里，等待着对方首先被大炮消灭干净。

    激烈的炮战进行了15个小时，俄国人用了22000枚炮弹，给日军制造了大量的损失，大概近五千日军阵亡，一万名日军受伤，日本第2军遭到重创，不得不暂时向后退去，避其锋芒。

    不过日本军队良好预备部队系统和充分的战前准备工作，使得仅仅过了两天，第二军恢复了原来的建制。

    日军第2军军长奥保巩愤怒不已，但他也知道正面进攻无异于再一次自投罗网，他下令军队绕过俄军的主阵地，从侧翼一块高粱地里穿过去，从侧后方攻击俄军。

    扎鲁巴耶夫沉着以对，下令军队准备对日本第2军进行包围。

    但随后扎鲁巴耶夫忽然得到撤退的命令，原来库特帕罗金司令害怕第4军独木难支，让他放弃阵地。

    面对日本人的坚决进攻，扎鲁巴耶夫只好无奈地执行军令，毕竟他原本是阿列克谢耶夫的人，库特帕罗金能够勉强地支持他，依旧让他担任南满集群司令和第4军军长，已经让他非常感激了，如果此时他违反了军令，那么等待他的就是就地免职——就像一些其他军官一样。

    奥保巩不费吹灰之力，占领了大石桥俄军阵地，搜到了大约2000具俄军尸体，气得奥保巩下令将这些尸体全都烧了，死无全尸。当日军准备大举进攻的时候，遇到了俄军的阻击，日军不得不撤回暂时休整。

    激烈的战斗持续了两天两夜，在俄军后撤之后，依托着阵地和铁道，日军也暂时休息下来，这一番激烈战斗，导致日军伤亡高达两万人，其中阵亡者达到7000人。不得不说，这一次伤亡之巨大，也是迫使大山岩司令停止追击的主要原因，另一个原因则是弹药没有及时运抵前线，导致很多日本部队手里的步枪简直成为了烧火棍。