第二天天亮后，敌军在泗县城内发起反击，先以猛烈炮火切断城内我军与城外的联系，接着以连、排规模依托房屋向我军冲锋。8师的火炮因为洪水运不上来，火力上没有优势。敌军占了上风，夺回了西门，8师22团的3个营在城里苦战，伤亡很大。
这时，2营指挥员惊慌起来，竟调头往西门外跑，2营战士也跟着突围。在敌军火力封锁下伤亡惨重。1营、3营顶着巨大压力，坚持战斗。1营2连连长在战斗中牺牲，3排长李以琴马上代替指挥。他不怕敌军炮火封锁，积极向前发展。占领一个院落，立即组织战士挖好枪眼。
敌军冲锋上来，大家沉着应战，9班长钟宝鼎一人消灭17个敌人。李以琴带领机枪手组成机动小组，哪边紧张就到哪里增援，专打敌军的小股冲锋。8班长要求说：“咱们打了一天，叫别人来换换吧。”
李以琴说：“别人都有任务，换什么!有我李以琴在，就不会丢掉阵地!”
在他指挥下，2连一天打退敌军9次冲锋，坚持了阵地，而且伤亡不大。战后总结，他被评为“泗县战斗中最出色的指挥员”。
8月8日，九纵77团在东门与敌军血战，伤亡惨重。73团突击排几乎伤亡殆尽。
当日战斗最激烈时，参谋长宋时轮来到8师指挥。陈毅在睢宁葛楼山东野战军指挥部听到泗县战报，焦急不安。
黄昏时分，8师再派两个营进城增援，但兵力始终不占优势。陈毅当夜指示宋时轮：“今夜如已总攻，望坚决打。如今夜不能总攻应后撤。”
9日，五河敌人来援，被第7师击退，而更多敌人正准备向淮北运动。城内8师战士与敌拼杀竟日，血流满地，河水为之染红，但战斗仍在僵持消耗状态。
鉴于 8师伤亡太大，战士们过于疲劳。九纵、二纵因大水阻隔，无法投入更多兵力增援。为避免继续消耗，山东野战军领导决定停止攻击，全部主力撤往睢宁地区休整。
曾被称为“陈军长袖子里的小老虎”的8师，虽歼灭敌人3000余，但8师亦付出2000余人的伤亡代价，而且城未攻下，使山野西击津浦线的计划受挫，8师士气受挫。当时8师官兵牢骚埋怨的话很多。
陈毅作为首长，承担了失败的责任。10月4日，他在给8师领导写的信中说：
“仗未打好，不是部队不好，不是师旅团不行，不是野战军参谋处不行，主要是我这个统帅犯了两个错误……我应以统帅身份担负一切，向指战员承认这个错误。”
粟裕光有战绩不见提拔 陈毅称其受多年委屈
红军时期，粟裕尽管是南昌起义和毛泽东所说的“井冈山的老人”，可谓根正苗红，但如同陈毅所说，是“多年受委屈的，是提拔得最慢的一个(注释)”。整整7年间，他所任职的单位不停变换，职务却几乎静如止水，停滞不前，总在师长与军团参谋长之间徘徊。
1930年12月，粟裕出任红12军65师师长，不久改任64师师长，首次步入师级干部行列。但此后他似乎陷入了一种古怪神秘的魔咒，再也难以上升半步。
