3日夜，徐旅长与各部干部商议，判断日军定会组织反扑，可以再次打一个伏击战，于是留688团和晋豫边游击支队继续在町店附近隐蔽待机，其余部队北撤以迷惑日军。
7月4日，日军数架飞机，飞在下孔、八甲口等地，疯狂轰炸和扫射，大肆扫射轰炸町店及附近地区。为他们复而西进做准备。
近上午十时，日军25师团骑兵联队数百人，又向町店扑来。八路军687团的1营、2营在美泉村后高地策应，一个营在蒿峪三官庙西边的山地埋伏阻击日军，688团把下黄的日军骑兵包围，驻圪针树腰的晋豫边区游击队在上黄堵口，不许日军西进，日军又被围在上至上黄、下至美泉这段芦苇河谷地里乱成一团。
日军骑兵很快被688团消灭，町店一带日军受八路军伏击死伤惨重。
直至黄昏，日军企图从上黄夺路而逃，又受到晋豫游击队的沉重打击。守在美泉、三官庙的八路军，激战到深夜，打败日军多次反攻。
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