日軍獨立混成第三旅團部隊是在增援獨立混成第四旅團部隊路上被合圍起來的，目前其旅團部隊分別駐守在馬家莊，丁家莊，袁家村三個村鎮中，其旅團部是駐守在中心位置的丁家莊，這三處長約十公里左右。
此時負責圍攻日軍獨立混成第三旅團部隊是榮譽第二師機動作戰群，晉察冀軍區第一軍分割槽部隊，這兩支部隊分別是榮譽第二師和晉察冀軍區精銳部隊。
考慮到日軍航空兵是取得制空權，榮譽第四團裝甲第一營的三十輛八九式坦克部隊配屬給第一軍分割槽主力部隊作戰，目前第一軍分割槽負責主攻的袁家村已經被拿下，駐守在袁家村的日軍獨立步兵第六大隊被全殲。
而當日軍飛機轟炸完畢後，負責對丁家莊展開主攻的機動作戰群主力部隊在尹金山指揮下開始展開了攻擊。
機動作戰群所屬榮譽第四團重炮營，機械化炮兵營，榮譽第六團炮兵第一營，榮譽第四團騎炮營，榮譽第二師師部直屬戰防炮營。
這五個營數十門不同口徑火炮開始對丁家莊進行炮擊，在炮彈開始延伸後，裝甲第二營三十多輛維克斯坦克在營長葉子民指揮下迅速出擊，戰鬥工兵營，補充營，特務營，第一軍分割槽第三大隊第九中隊則是跟隨在坦克後面採取行動。
當日軍獨立混成第三旅團中佐參謀長來到旅團長佐佐木到一面前進行彙報時，坦克部隊距離日軍陣地已經不足一百米。
日軍一門37mm口徑反坦克炮立即開始展開了射擊，這顆穿甲彈是打偏了，並沒有擊中維克斯坦克。
隨著這門反坦克炮開始暴露位置後，特務營兩門九二式步兵炮立即開始進行反擊。
殺傷榴彈迅速被髮射了出來，兩顆殺傷榴彈落在了日軍反坦克炮四周，其中一顆殺傷榴彈在日軍反坦克炮不足兩米位置爆炸。
隨著這顆殺傷榴彈開始爆炸後，日軍炮兵被炸死，這門反坦克炮也出現了損傷。
“轟轟轟。”三輛維克斯坦克立即停止了前進，47mm榴彈炮開始轉動，三顆榴彈迅速朝著日軍反坦克炮發射了過去。
隨著三顆榴彈爆炸，日軍這門反坦克炮是徹底報廢。
鬼子兵們面對坦克是沒有任何辦法，他們配備重機槍數量不多，火炮更是缺乏。
看著距離越來越近的坦克，鬼子兵們只能夠用機槍和步槍射擊，來射殺坦克後面的步兵們。
“轟轟轟。”當距離日軍陣地不足兩百米時，坦克再次停止下來，這一次三十多輛維克斯坦克進行了火炮壓制。
在坦克火炮射擊完畢後，步兵開始伴隨坦克快速朝著鬼子兵陣地衝了過來。
十幾名鬼子兵抱著炸藥包想要將坦克炸燬，但是在他們跳出戰壕的同時，輕機槍子彈便直接把他們打成了篩子。
1938年九月二十六日下午四點五十分，日軍110師團主力部隊進入到阜平縣，但110師團部隊遭遇到晉察冀軍區主力一萬餘人阻擊，110師團部隊只能夠眼睜睜看著獨立混成第三旅團一點一點被消滅。
榮譽第二師機動部隊五個炮兵營，兩個裝甲營，兩個騎兵營，另還有機械化兩個營，工兵一個營等部隊配合晉察冀軍區頭號主力第一軍分割槽六千餘人對日軍獨立混成第三旅團部隊展開圍殲。
到了晚上七點鐘，獨立混成第三旅團部隊傷亡三千餘人，其殘部一千餘人開始放棄陣地逃離。
但是這些逃跑的鬼子兵們成為騎兵以及裝甲兵追擊目標，他們在逃跑過程中成為了活靶子。
二十六日晚上九點，躲避在一戶農院裡面的日軍獨立混成第三旅團少將旅團長被戰鬥工兵營一個班發現，日軍少將旅團長佐佐木到一在頑抗過程中被擊斃，隨著佐佐木到一被擊斃，日軍獨立混成第三旅團部隊宣告被全殲。