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威胁逼近了近卫第1旅团。323高地西侧的俄第9团第3营在营长阿米拉霍利中校的带领下对突出的日军近卫师团第1联队第3大队展开了反击，浅田将预备队的一个小队派往南方的高地，防备左侧背部被迂回，正好与沿西侧南进的俄军遭遇，该小队被击退到了大西沟村北面。
下午一点，浅田接到炮兵联队的联队长长隈元政治大佐的报告，称因炮弹短缺和射程过远无法给予支援，浅田决定中止攻击，并命令第3大队撤退，四个中队接命陆续撤出阵地，第12中队殿后。位于323高地南方的第1大队的三个中队进行了策应。弹药匮乏的第3大队采用了近距离齐射的战术，击退了逼近的俄军，撤了下来。
到了当天下午的两点三十分，日军近卫第1师团的预备队从东新堡渡河到西岸集结，遭到俄军炮火的打击，浅田感到增援无望，决定坚守现有阵地。日军第1军司令部的右方响起了枪炮声，参谋们紧张地忙碌着。一名参谋用英语向观战的汉密尔顿介绍了战况——被压制的日军第12师团再次展开了进攻。望远镜中的垣山满是硝烟，战斗很激烈。
攻击由垣山北面的第46联队第3大队发起，第3大队反复突击，在俄军阵地前二三十米处与第31师122团混战在一起，在日军拼命的进攻下，俄军退却了，下午三点二十分，第3大队占领了垣山。这场战斗中第3大队死伤615人，俄军的损失则是415人。
占领垣山后，第3大队立即向红砂岭的俄军炮兵阵地射击，俄第10军炮兵31旅7连听闻垣山下来的败兵连呼“日兵像狼一样凶猛”，而且122团团长也受了伤，因此在第3大队的射击下丧失了战意，只将六门大炮的闭锁器和瞄准器拆下，拉着弹药车便撤出了阵地。第3大队本想占领炮兵阵地，但遭到了红砂岭西南高地的约两个连的俄军的猛烈射击，无法得手。
四点多，战场上突然浓雾弥漫、雷电交加，大雨倾盆而下。日军第1军司令部里，汉密尔顿享受着清凉，读起了7月1日发行的《时代周刊》，上面刊登了俄国文豪托尔斯泰的希望日俄停战的文章，他认为文章太不现实了。
第12师团的随军美国记者巴马记道：“大雨洗刷了夏草，雨水充盈了河道，无数细流纵横，士兵们、伤兵们到处寻找遮挡，零星的中国人小屋里挤满了人。”
雨雾中，战火渐渐熄灭。
日军第12师团正面朴沟、红砂岭附近的俄军撤退了。
第2师团方面，新到战场的第29联队第3大队向639高地前进，登上其东南阵地时竟未发现俄军。639高地与西伯利亚第3军左翼第6师防区相连，驻守高地的是第10军9师33团2营，但随着第10军部队的陆续撤退，该营在下雨后便撤离了阵地。由于雨势太大，第3大队也未能继续前往639高地。
日军近卫师团的局面在大雨中出现了变化，近卫第1旅团在323高地南面面临被包围的危险，其右侧沿汤河北进的师团预备队被俄军火力压制着。汤河东岸的近卫第2旅团维持着大兴屯东侧战线，旅团长渡边章得知师团预备队在对岸战斗，便命第4联队前往支援，第4联队利用大雨进入大兴屯村，第1大队渡过了汤河，随着河水暴涨，后续部队无法渡过。
日军第1军预备队的后备第29联队此时抵达了近卫师团部所在的东新堡村，不过由于刚经过强行军，暂时无法出击。
当天的大雨影响了俄军的进攻，泥泞的道路使得炮车移动困难，俄军陆续撤退了。晚上七点，天色早早地黑了下去，枪炮声渐渐平息，战场上只剩下山野间的雨声。
当天日军各部的损失如下：
第12师团，参战人员13500人，死伤676人（其中第46联队420人）；
第2师团，参战人员12600人，死伤6
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