但是由於教導師這邊新兵比較多，雖說有六萬大軍，但是那三個剛剛由營擴編爲旅的新部隊戰鬥力遠不是日軍的對手。再加上還要包圍城內的日僞軍，因此苦戰一個星期，聯合指揮部依然沒能夠將第八師團擊潰，更沒有把承德城打下了。
然而這一個多星期聯合指揮部也不是一點戰果也沒有，此時關東軍司令部以及華北方面軍司令部的眼光都盯到了承德，而熱河以及冀東的日僞軍正源源不斷地被調往承德。另外駐紮在赤峰的關東軍第八師團其餘部隊以及駐紮在通遼的日軍第一師團一萬餘人也接到關東軍司令部的命令，緊急調往承德，務必要保住承德城。
日軍主力被調走了，熱河中東部以及整個冀東地區頓時出現了兵力真空帶，經八路軍游擊隊傳回來的消息稱，此時冀東十幾個縣只有區區不到一個聯隊的守軍，絕大多數的縣城裡只有一到兩個小隊的守軍，有的甚至只有僞軍而沒有日軍。
得到消息之後，聯合指揮部當即決定以八路軍四縱以及劉國棟所部的第一、第二、第三大隊爲主力舉行冀東大起義。
在此之前，第四十集團以及八路軍各自都做了不少工作，爲這次起義奠定了堅實的基礎。7月4日，聯合指揮部電令鄧華所部迅速向遷安、遵化、盧龍等縣挻進，衝破敵人的包圍，同抗日聯軍以及第四十集團軍劉國棟所部匯合，然後對冀東之敵發動全面進攻，同時指導冀東各地的人民羣衆舉行起義。
經過三晝夜的急行軍，7日，鄧華率領兩個大隊，排除一切困難，入遷安縣境，一舉攻克遷安縣城。另劉國棟率領1個大隊的兵力挺進豐潤、遵化、玉田邊界，並且於7月8日攻克遵化縣城，冀東大起義全面爆發。
由於戰略上的失誤，使得日軍輕視了第四十集團軍，爲此大好的形勢急轉直下，短短一個半月的時間，華北方面軍進退失據，風雨飄搖。
此時長江以北的戰局分成了以徐州爲中心的徐州戰場，以太原爲中心的太原戰場，以察素齊爲中心的綏中戰場，以承德爲中心的承德戰場以及以臺兒莊爲中心的臺兒莊戰場，嚴格的說臺兒莊戰場應該屬於徐州戰場。但是由於臺兒莊戰場此時儼然獨立於整個大戰場之外，那裡幾乎另成一局，雙方在哪裡調集的總兵力幾乎達到了整個徐州會戰的1/2，所以完全可以當做一個獨立的大戰場。
這幾處戰場最先取得突破性進展的就是臺兒莊戰場，7月4日，第二十軍團以及臺兒莊正面第二集團軍的部隊已經發現日軍準備撤退的跡象，遂發起追擊。第二十軍團第五十二軍、第八十五軍和第七十五軍先後追擊到甘露寺、紅瓦屋屯一帶。左翼第十三軍第110師開始向嶧縣南面的獐山一線攻擊。臺兒莊內的第三十一師發現日軍撤退後也奮起追擊，在將城內殘餘的日軍殲滅後佔領了各個城門和城外的園上村。臺兒莊左右翼的第三十師和第二十七師先後追擊到泥溝附近，繳獲許多戰車和物資。此時，原在魯西的曹福林第五十五軍渡過微山湖和大運河後已到達臨城、棗莊以北地區。日軍在後路被斷的情況下，慌忙竄入嶧縣附近的獐山、九山及稅郭等堅固據點死守待援。至7月7日凌晨，臺兒莊會戰已取得決戰性的勝利。
臺兒莊戰役前後進行了將近一個半月，短短不到五十天的時間幾乎使臺兒莊變成一片焦土。在這次戰役中，中國軍隊投入兵力20多個師12萬人，其中臺兒莊方面6萬人；日軍投入4個師團約六萬人，其中臺兒莊方面2萬餘人。中國軍隊摧毀了日軍第五、第十兩個精銳師團的兵力，殲滅日軍近兩萬人，繳獲步槍1.3多支，輕重機槍931挺，步兵炮77門，戰車40輛，大炮50，取得了輝煌的戰果。
臺兒莊戰役的勝利，嚴重挫敗日軍猖狂氣焰，遏制了日軍侵華兇猛勢頭，振奮了國人高昂的抗日精神。消息傳來，全國震動，一時間全國各大城市的市民紛紛走上街頭舉行遊行，大家高舉孫總理的遺像，高呼“打倒日本帝國主義”“抗戰必勝”等口號，抗日熱情極其高漲。
接到第五戰區的捷報之後，老頭子大喜，當即給第五戰區發去電報：“臺兒莊戰鬥雖打出了我華軍軍威國威，然其不過是第二期抗戰初期之勝利，爾後應極力戒慎因戰勝而產生驕傲。長期抗戰的主要着眼點在於消耗敵軍戰力，而獲得最後勝利。須深知不在一城一市之得失；避免對持久抗戰心理髮生不良影響。一切宣傳活動，應致力事實之報道，慎戒誇張。對敵人加以筆誅時應限於對日本軍閥之攻擊，絕不可報道對日本皇室及日本民族之誹謗。”
隨即老頭子又簽署命令，授予湯恩伯、孫連仲、田鎮南、馮安邦、黃樵鬆、張金照、池峰城、吳鵬舉等人青天白日勳章。
受臺兒莊大捷的鼓舞，二戰區經過半個多月的苦戰也收復了太原城所有的外圍陣地，日軍雖然佔據了太原城，但是卻並不穩固，四面都被第二戰區的精銳部隊包圍着，動憚不得。
7月10，被包圍了12天的察素齊縣城終於被第四十集團軍攻破，日軍華北方面軍駐蒙軍司令官後.宮淳中將被俘，黑田重德少將自殺，城內守軍除一百多個傷員之外，其他人都被擊斃。在此期間發生的一件事情令陳鋒等人倍感無奈，也令華北方面軍顏面盡失。
事情是這樣的，就在城破之際後.宮淳中將再次給華北方面軍司令部發去了訣別電文，並且表示這次是真的無能爲力了，支那軍隊已經進城了，作爲大日本帝國的勇士，他和駐蒙軍司令部所有的軍官都會以軍人的方式爲大日本帝國爲天皇陛下盡忠。言外之意他和駐蒙軍司令部所有的高級軍官絕對不會做俘虜。
事實上後.宮淳也是這樣做的，可惜擔任高級軍官的時間久了，這老傢伙竟然失去了軍人的血性，在下達完絕不做俘虜的命令之後，後.宮淳便將司令部的報務員小笠原大尉殺死了，以防密碼被支那人得到。輪到他自殺的時候，後.宮淳中將無論如何下不了手，短刀在大肚子上比劃了幾次最終還是決定用手槍解決。
可惜，就在後.宮淳下定決心爲他的天皇盡忠的時候，扣動扳機之後南部手槍竟然卡殼了，就在此時馬操帶着人衝進了駐蒙軍臨時司令部，後.宮淳這位中將司令官就很悲催的成了第四十集團軍的俘虜了。
事情到這裡還沒完，後.宮淳被俘的消息華北方面軍並不知情，在察素齊縣城被破之後寺內壽一大將便向國內的大本營上報了後.宮淳戰死的消息，同時請求大本營肯定後.宮淳的功績，追授其爲大日本帝國陸軍大將，以振軍威，鼓舞前線低迷的士氣。
日軍大本營也很給寺內壽一面子，很快就做出決定，追授後.宮淳爲大日本帝國陸軍大將。如此一來一個天大的烏龍便出現了，在日軍作出通報不久，第四十集團司令部也向全國發表了通電，宣佈俘虜日軍陸軍大將後.宮淳，同時簡單地說了一下經過，當然了，後.宮淳自殺未遂的事情陳鋒是不可能告訴其他人的。
一個陸軍大將被俘，其後果是華北方面軍所無法承受的，儘管現在戰鬥還沒有結束，大本營的斥責電報就已經放到了寺內壽一大將的書桌上。出了一大通斥責之語以外，在最後大本營決定，寺內壽一因作戰不力降爲陸軍中將，戰鬥結束後立即轉爲預備役，然後回國述職。
儘管遭到極爲嚴重的責罰，但是寺內壽一還是大大鬆了一口氣，接連大敗令寺內壽一已經絕望了，要不是他本人在軍中威望甚高，否則的話肯定被送上了軍事法庭，甚至很可能會被判刑。現在不過是降級使用，而且還沒有被勒令強制性退役，寺內壽一已經很滿意了，只要沒有立即退役他就還有機會。
接連遭受兩次重大打擊之後，華北方面軍司令部知道綏中的戰局已經徹底糜爛了，現在最重要的是怎樣保全第四師團以及其他部隊，至於包頭等地盤已經沒有固守的價值和必要了。隨即華北方面軍司令部向第四師團等部下達了突圍的命令，按照華北方面軍的命令，第四師團立即撤出戰鬥，並且要儘快和獨立混成第十五旅團匯合，然後全軍立即向南突圍，經清水河、左雲、右玉等地撤往忻口。