个月，不仅未能突破日军的核心防御，反而因久攻不下、伤亡惨重，士气低落，补给线也因日军的袭扰陷入困境。日军指挥官见国军战力孱弱、破绽百出，果断下令发起全线反攻。
日军依托地下工事保存的有生力量，分成多个突击集群，对国军的侧翼与后方发起猛攻。此时的国军早已成强弩之末，新兵们面对日军的凌厉攻势，彻底丧失了抵抗意志，纷纷丢弃武器，四散奔逃。“快跑啊！鬼子打过来了！”不知是谁喊了一声，原本还算整齐的国军防线瞬间崩溃，士兵们如同潮水般向后撤退，道路上挤满了溃散的士兵、丢弃的武器与物资。
日军则紧追不舍，飞机在空中轰炸，坦克在地面追击，步兵在两翼包抄，国军的撤退变成了一场惨烈的溃败。在南京至芜湖的公路上，日军的坦克集群击溃了国军的后卫部队，将溃散的国军士兵分割包围，机枪扫射下，公路上尸横遍野；在苏州郊外的河道旁，国军士兵为了躲避追击，纷纷跳河逃生，不少人因寒冷、溺水而亡，河道被尸体与鲜血染红。
顾祝统、陈成虽竭力组织反击，试图稳住阵脚，但溃散的士兵早已失去指挥，根本无法收拢。“守住这座桥！不能让鬼子再追了！”陈诚亲自督战，斩杀了几名逃兵，却依旧无法阻止溃退的浪潮。最终，要不是主角的空中支援，日军的进攻才停下，但国军的三路进攻部队全线溃败，纷纷向皖南、浙西方向撤退。
此次冬季攻势，仅持续了28天便以国军惨败告终。据国府战后统计，国军伤亡高达11万余人，其中阵亡5万余人、重伤4万余人、失踪2万余人，丢失了此前收复的少量阵地，武器装备损失不计其数；而日军仅伤亡2万余人，凭借坚固的地下工事与凌厉的反攻，轻松化解了国军的进攻。这场惨败，被后世称为“国军冬季大惨败”。
冬季大惨败的消息传回重庆，委员长如遭雷击，瘫坐在椅子上，半天说不出话来。原本寄望通过此战立威，却没想到落得如此下场：11万大军折损，中央军的残余战力进一步削弱，民心、军心涣散；国外盟友见状，对国府的抗战能力彻底失望，承诺的援助被无限期搁置；而李辰麾下的5大合成化集团军愈发显得不可撼动，委员长对其的忌惮与日俱增，却又无可奈何。
“都怪顾祝统、陈成指挥不力，新兵战力低下！”委员长在办公室内大发雷霆，却不敢承认自己仓促决策、急于求成的过错。顾祝统、陈成则相互推诿，将惨败归咎于日军工事坚固、李辰空中支援不足，一时间，国民政府内部矛盾激化。
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