二營官兵一邊前進，一邊擊殺退去的日軍。國軍第三十三旅六十六團三麵圍攻都突破了日軍陣地，一時間喊殺聲響徹天地。中午1時許，六十六團一營首先從西線橋南側突入，之後，二營和三營也先後分別從東麵、北麵攻入西線橋。日軍從西線橋村西邊突圍，退守聚源橋和尤家樓。到此，六十六團完全占領西線橋。
占領西線橋後，第三十三旅旅長葉佩高命令六十六團以第3營打掃戰場，在西線橋繼續構築和完善工事，守備西線橋。命令第六十六團主力繼續從北麵向聚源橋之敵攻擊前進。同時，葉佩高與第三十一旅王旅長協商，由三十一旅一部從東麵攻擊聚源橋以牽製日軍，主力則從南麵進攻，與六十六團形成對敵南北夾擊陣型。
下午3時，第六十六團、第六十一團分別從北麵和南麵對聚源橋的日軍發動了猛烈進攻。第六十二團三營則從東麵同時進攻。
為了配合對聚源橋的進攻，第十一師炮兵群對據守聚源橋的日軍陣地展開了火力打擊。與此同時，為了死守聚源橋小鎮，鎮中的日軍呼喚了地麵炮兵和艦炮、空中火力支援。
一時間，聚源橋成為中日雙方軍隊爭奪的焦點，小鎮及其周邊陷入了一片硝煙之中。
經過一個多小時的激戰，日軍打退了數次國軍的進攻之後，小鎮外圍的陣地還是被國軍攻下。國軍的進攻隊伍從三個方向向小鎮進攻，壓縮日軍據守的空間。
聚源橋鎮距離日軍登陸點石洞口、川沙口直線距離都在三公裏左右。相對日軍登陸點而言，這個小鎮位於建立戰鬥緩衝區的關鍵地帶。要在沿江建立可靠的灘頭據點，日軍必須爭奪這個小鎮，保障必要的戰鬥縱深。因此，這個小鎮對於國軍來說，是誌在必奪，而對日軍來說，也是誌在必守。
經過一個多小時的戰鬥，在強大的攻勢下，據守聚源橋的日軍，不知道是戰術上的安排，還是確實不能夠支撐外圍陣地，外圍陣地被國軍攻下。