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小矶国昭和冈村宁次得知两路援军都被抗日军阻拦住后，两人产生争执。
小矶国昭认为此时日军第16旅团应从于家店方向撤退，与日军第10师团会合后撤回沈阳，解沈阳之围。
冈村宁次则认为日军第16旅团当面的抗日军已成为强弩之末，只要第16旅团加把劲将对面抗日军击溃，然后再回身对付抗日军第八师、第十师，胜败还未可知。
两人各持一词，互相都无法说服对方，眼见着僵持不下，武藤信义只好出来从中斡旋。
“小矶君、冈村君趁着抗日军包围圈还未完全形成，就让第16旅团从于家店撤至四平吧”武藤信义对小矶国昭和冈村宁次说道。
显然武藤信义也认为第16旅团继续在于家店坚持毫无意义，反而会陷入抗日军的包围之中。
这令冈村宁次感到格外难受，整个计划几乎都是由他制定的，第16旅团撤退就意味着日军发起的这次战役宣告失利。
冈村宁次感到一阵沮丧，关东军筹备了两个多月的进攻就这么虎头蛇尾的结束了，他心有不甘。
不过还是胳膊拧不过大腿，武藤信义和小矶国昭将第十六旅团撤走的决定已经改变不了。
接到第16旅团撤退的命令后，西义一和林茂清长舒了一口气，他们生怕关东军司令部命令自己固守待援，那他们能不能活着回去就两说了。
西义一和林茂清两人迅速制定撤退路线，留下部分兵力断后，主力连夜由于家店撤往四平。
经过一夜急行军，第2天清晨日军第16旅团撤至靠山镇，巧合的是镇内正好有日军炮兵第6、第8两个联队在里面休整。
两军会合后向四平方向撤去，抗日军除赵中锴部撤回长春，抗日军其余部队第七、第八、第十师、骑一师南下追击撤退日军。
日军第16旅团、炮兵第6联队、炮兵第8联队撤至四平后，负责防守四平以东五里坡至老营屯一线，与追击而来的抗日军形成对峙。
至此抗日军与日军都形成了大会师，日军第4旅团也从公主岭方向撤回，此时日军在四平一线集中了第8、第10两个师团，抗日军则集中了第一军、第三军除第九师、第四军、骑一师。
日军和抗日军沿四平一线形成对峙，对日军更要命的是抗日军两个师还在自己后方，且后方沈阳面临失守的危险。
第8师团撤回四平以后，日军顿时兵力充足，为解沈阳之围，第10师团师团长广濑寿助派出第8旅团南下支援。
日军第8旅团以不计成本的代价向南进攻，抗日军第四师见阻拦不住，只能暂避锋芒。
第四师在前期作战中受损，无力抵挡日军一个旅团的进攻，不过仍给第8旅团造成不小麻烦。
日军第8旅团在抗日军的袭扰下，一路南下至沈阳近郊，沈阳城内的抗日军义勇军此时将主力全部都集中在城内，进攻城内日军，而城外并没有放太多的兵力。