一时间，蒋介石、韩复榘、王耀武等战区各部队都接到了张自忠的求救电报。但蒋介石由于路途遥远而鞭长莫及，韩复榘则假称派兵增援后遭到阻击后返回，而王耀武等各第五战区各长官因有韩复榘“没有我的命令，不准随意调动”的命令在先，所以明知张自忠十分危急，急需增援，但也无人敢违军令。

　　张自忠坚守至当日中午，见援兵仍未至，而全营伤亡已经不少，如长期坚持下去可能全军覆灭。这时他再度表现出了一个优秀指挥员以身躯职、爱兵如子的崇高英雄风范。他为了全营免遭全歼的厄运，保存这支跟随自己多年的抗日队伍种子，竟冒着必死的风险亲率一个排强行突围，以吸引敌人的注意力。此举果然使敌军一度将注意力转移到分兵阻击突围上来。但终究由于兵力太少，下午2时许，全排除电台长和副排长突围成功外(电台被日军抢去)，一代抗日名将张自忠及全排指战员全部被日军围歼于另一山坡上。

　　日军在消灭了突围小分队后，逐个检查了尸体，当检查至张自忠处时，张自忠正好在身负枪伤、刀伤多处后的昏死中醒来，眼见敌人临近，他又毅然站立了起来，最终被三名日军士兵补刀身亡。当日军验明这位临死前表现非凡的中国军官就是威震日军的张自忠将军时，全军列队脱帽致敬，并为其整容包扎伤口，然按日军阵亡将令级别，用白沙布包裹全身，尸体用军用担架安置，上罩全白被单。并专门派出一个小队鬼子保护张自忠将军的尸体，还作好了随时送还中国军方的准备。

　　抗日名将与日军作战阵亡后，尸体由日军军方送还，这几乎也是整个抗日战争中中国阵亡将令唯一由日军主动送还的特例了。