进攻部队几乎是马不停蹄地就攻入了64师团的师团部，大量非战斗人员被打死，大量的物资被缴获。甚至连电台及很多文件都没来得及进行销毁。
尤其是其师团长的坐骑、关防大印等都成了战利品。
但是敌酋师团长却在战斗刚打响的时刻，和参谋长等高阶军官，在扈从等的掩护下趁着夜色逃之夭夭了。
随着64师团团部的被打垮，脚盆鸡在右翼的防线被完全洞穿了。
其最初作战设想，以64、68两个师团并排顶住刘子龙四个师的猛烈攻击，给后续援兵集结、开进争取时间。但是总攻发起不到一周时间，两个师团就被对手完全打穿了。
随着西路集团攻到赵邑县城城下，县城里的鬼子及伪军不战而逃了，赵邑随即宣告光复。
至此，第二阶段作战也胜利结束了。
第二阶段作战结束后，部队没有停止进攻的步伐。因为新的生力军到来了：冀中军区的两个师抵达了战场。
这两个师是以第一师、第三师为基础组建的，因此还沿用这两个师的番号。
在开进途中，这两个师的装备得到了增强。统一装备了钢盔、下发了防弹背心、补充了弹药和武器，尤其是补充了火炮和自动武器。
同时还给他们增派了不少骨干力量。增加骨干力量的主要目的，是操纵使用新式武器：如无后坐力炮、火焰喷射器等。这些都是刚在晋西北接受完新武器训练的战士。
这些部队也是刘子龙领导下的百战之师，但是他们跟十九兵团那些部队还是有很大不同的。那就是毕竟他们长期的作战形式是敌后游击战，更擅长于小规模部队的作战，很少打师团级规模的战斗。
真正这种规模的战斗，还是前段时间反扫荡时候才刚刚出现的，因此当时无论指挥还是协同，都出现了很多问题。
另一个不同就是作战方式，他们更习惯于游击战、运动战，缺乏攻坚能力，也缺乏攻坚武器。
因此，这两个师到来后，并不是继续向敌纵深突击，而是承担起肃清残敌和拔点的任务。
由于机械化和摩托化部队的贯穿突击，虽然迅速夺取了赵邑县城，打垮了64、68师团的主力，但附近还有大量的鬼子和伪军的残敌，很多下面的乡镇还控制在敌人的手里。
以至于从蔚州、晋西北通往赵邑的公路还没有彻底畅通，如果掩护部队规模达不到一定数量，还会遭到敌人的伏击。严重影响了物资后勤保障。
所以肃清残敌，迫在眉睫。
其中桑干河大峡谷的肃清残敌作战，就是代表性的例子。
这里东出可以控制主干道公路，遇到大部队则退入山区峡谷。如果不肃清这些敌人，交通运输就无法得到恢复。
这里虽处北方，但是由于山下就是大河，水量丰沛，因此颇有南方气象。
整个峡谷山高林密，山势陡峭，石峰挺立，断崖重叠，峻岭相间，峡谷深涧，尤其还有大量的山洞。实在是打游击藏匿的理想选择。
冀中军区自卫军一师二团，奉命肃清该地段残敌。
根据投诚的伪军和当地居民提供的情报，这里有敌64师团残敌一部，建制混乱，人数不详；除此之外还有一些伪军。
5月10日，二团以特务连的七名战士组成精干侦察分队，全部装备冲锋枪和半自动步枪，每人配手枪，并携带电台一部，在副连长的率领下，潜入该地区侦察敌情。
经过一下午的潜伏侦察，发现峡谷附近活动敌军不下四十多名，入夜后人声更加嘈杂，人员来往不绝。
本想通过电台将这些情况汇报上级，但是居然发现由于受山地影响，携带的电台根本联系不上团里！
无奈之下，侦察小分队只得利用黑夜返回部队。
5月11日，团里定下了作战方案并上报师里，得到肯定答复后，便开始组织肃清作战。
三个步兵营全员出动，每个营配属无后坐力炮和电台、每个连配属火箭筒和火焰喷射器，规定好了联络信号和作战计划后，于12日清晨，向桑干河大峡谷进发。
二营是最早与敌交火的。
他们从东北方向进入大峡谷，分三路向南搜索前进，就在快到中午、大家已经饥肠辘辘的时候，四连三排突然在山上发现一个大山洞，洞前有巨石屏蔽。
经过观察，发现洞口有杂乱脚印、附近草木也有人踩塌痕迹，故而可以判断这里面最近人员出没频繁。
这些鬼子都是正规军出身，没有接受过游击战训练，故而不注意隐藏痕迹和隐蔽也就可以理解了。
这些长期坚持敌后游击战的战士们看到，如今逼得鬼子打游击了，心中真是说不出来的那种痛快。同时也增加了战胜敌人的信心：打游击？我们才是专业的！
为了避免误伤群众（有可能是附近群众躲进去躲避敌人），三排首先进行了喊话，喊话无回应后，用冲锋枪向里面扫射进行火力侦察。
果然敌人中计，从巨石缝隙投掷出来两枚甜瓜手雷，造成一名战士负伤。
见里面确实有敌人，四连一排、三排则迅速占领附近制高点，对山洞形成了包围。
敌人此时用手榴弹连续投掷出来，造成了大家无法靠近该山洞。
于是，三排利用树干挑着炸药包爆破山洞门口巨石，但是炸药威力不足，未能奏效；
又改用烟熏，但是距离山洞较远，烟无法有效飘入，还是没有效果。反而又有战士出现了负伤情况。
在此时间，营指接到报告后，副营长亲自携带两个57毫米无后坐力炮班，赶来进行支援。
两个无后坐力炮班，占领发射阵地后，在二十分钟内先后发射炮弹十几发，全部命中目标。
同时四连的两具巴祖卡火箭筒也连续发射十几发，绝大多数也命中了目标。
就这样，挡在山洞口的巨石被彻底摧毁了。
一排长率领两个战士携带冲锋枪组成的第一突击组，随即在重机枪火力的支援下，率先冲入洞内！