于5月19日連續收復確山、西平、遂平、漯河等縣城。
原本計劃北上圍攻洛陽的日軍第27師團被迫調去對付國軍的反攻。
同時中美聯合空軍一部分也在蔣介石和陳納德的強烈要求下，從緬甸和云南調回來，展開了對洛陽的支援。
5月19日，中美聯合空軍出動多批次，攻擊洛陽附近的日軍地面部隊。
其中第4大隊第21中隊7架40n戰斗機，在高又新中隊長帶領下，對日軍第三戰車師團反復轟炸掃射，擊毀其中10多輛戰車，又摧毀30多輛汽車，沉重地打擊了日軍，更鼓舞了15軍的士氣。
讓15軍覺得很快，國軍的反攻就會來的。
現在要做的就是堅守到援兵的到來。
雖然蔣介石派兵支援了洛陽，給日軍造成不小的麻煩。
但是日軍對洛陽是志在必得的。
岡村寧次大將對洛陽的進展情況十分不滿，遂令12軍司令官內山英太郎親自督戰。
5月20日凌晨5時，日軍第12軍司令官內山英太郎從鄭州趕到洛陽。接管第63師團，全面負責攻打洛陽城的任務。
5月20日，日軍開始總攻擊，內山英太郎親自指揮攻城。
下午一時日軍炮兵向洛陽城區炮擊，
日軍首先集中炮兵和航空兵對北邙山進行轟炸，半日內發射炮彈八千余發。
隨后，山路秀男的戰車第三師團和野副昌德的第63師團按照各自的作戰地段發起攻擊。
戰車第三師團決定以戰車群掩護步兵，開抵突破口的防坦克壕外停止，然后以戰車火炮和機槍摧毀敵軍陣地上的堡壘和火力點
在其掩護下抵達外壕的步兵，為戰車和步兵群突入陣地做準備。
沒有戰防炮，無法阻擋日軍戰車在陣地上橫沖直撞。
15軍軍長武廷麟下令能破壞敵戰車者賞大洋一萬。
64師士兵奮勇爭先，使用集束手榴彈塞入日軍戰車履帶內，或登上戰車將手榴彈拉火后塞入其了望孔內。
雙方激戰至午夜，日軍戰車被炸毀多輛，但攻勢不減。
當夜，戰車視野不好，日軍改以步兵為主，向守軍發動猛烈夜襲。
“弟兄們，跟我上”
194團2連連長韓昆拿著槍朝著日軍鬼子沖了上去。
他看到有個手下子彈打光了來不及換彈夾，直接是和鬼子展開了白刃戰。
但是這鬼子拼刺刀的技術可是很強的。
鬼子大吼一聲，一個上前，猛然就將刺刀扎進了士兵的胸口。
韓昆看到后，憤怒地怒吼一聲，拿起槍就朝著鬼子猛沖。
鬼子這才躲過刺刀，就被韓昆肩膀撞翻。
還沒有爬起來，就被一刀刺中了腹部。
韓昆順手一攪，就將鬼子的腸子都攪亂。
鬼子在痛苦中死去。