提前得到了李辰发起总攻的消息。当正面轰炸的第一声炮响传来时，第四师团师团长山下奉文立刻下令：“放弃阵地，全速向锦州撤退！”
这支部队本就以“保命优先”著称，撤退起来毫不拖泥带水。他们丢弃了大量的武器装备与物资，仅带着这几个月与华夏军队交易的钱财和值钱物品，沿着早已规划好的路线，一路向东北狂奔，避开了所有战场，最终侥幸逃脱，成为唯一一支建制完好的日军部队。
接下来的三天，华北平原上展开了一场惨烈的围歼战。失去指挥的日军各个师团如同无头苍蝇，在正面部队与迂回部队的夹击下，被逐一分割、包围、歼灭。
第一天，被合围的日军第11师团、第14师团、第20师团试图突围，但在59式坦克与多管火箭炮的打击下，突围行动屡屡失败，伤亡持续增加。汤恩博部成功歼灭日军第9师团一部，宋哲源的第二十九军则重创日军第16师团，迫使其余部向东北逃窜。
第二天，李辰下令发起总攻，对被包围的三个师团展开最后的清剿。59式坦克如同钢铁巨兽，在日军阵地中横冲直撞，多功能步兵战车搭载着步兵，逐一清理战壕与废墟。日军士兵顽抗到底者被当场击毙，放下武器投降者则被俘虏。至傍晚时分，日军第11师团、第14师团、第20师团被彻底全歼，师团长以下军官全部阵亡。
第三天，平津一带的日军基本被扫清。残余的日军第5师团、第10师团、第17师团、第21师团早已被打残，在北东南三处逃窜，被抗日联军逐一清剿。
经过三天三夜的激战，平津反击战取得了决定性胜利：日军3个师团几乎被全歼，4个师团被打残，累计伤亡超过10万人，被俘1.5万余人，大量武器装备被缴获；除第四师团一路逃至锦州外，平津一带的日军被彻底肃清，北平、天津及周边20余座县城全部光复。
当李辰乘坐装甲指挥车进入北平城时，城内百姓夹道欢迎，欢呼声、掌声此起彼伏。百姓们自发地拿出家中的粮食、茶水，慰问抗日联军的士兵，眼中满是感激与崇敬。曾经被日军铁蹄践踏的北平城，终于重新回到了华夏的手中。
平津光复的消息传来，华北抗日联军士气大振。李辰并未停下进攻的脚步，他深知，日军虽遭重创，但仍有残余势力盘踞在热河、察哈尔一带，若不乘胜追击，后患无穷。
“传我命令，宋哲源将军率第二十九军留守平津，负责稳定局势、收容俘虏；汤恩博率第二十军团随我北进，收复热河，陈兵察哈
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