破包围，林飞又分析了日军参与突围作战的兵力，果断认定，日军已经把大部队投入了突围作战，零一号到零四号阵地必然兵力空虚。
林飞立刻命令第二旅和第三旅，进入零五号阵地，从零五号阵地对日军发动进攻，作战目标——全歼日军。
命令一下，第二旅和第三旅随即投入战斗，零四号阵地上的守军一直在遭受炮兵团的轰击，实力受到极大削弱，根本无力抵挡两个旅的进攻，而林飞部队方面，高山族战士还仗着精通山地作战的优势，频频插入日军身后，用弓弩、吹针大量杀伤日军。
晚上九点，日军零四号阵地失守，林飞部队立刻向日军另外三个阵地发动攻击，日军抵挡不住，到晚上十一点的时候，三座阵地接连失守，林飞部队随即向川村景明所在的日军大部队发动攻击。
川村景明所在的日军大部队攻不下面前的阻击阵地，身后又多出来如狼似虎的两个旅，一时间极其被动。
对日军士兵来说更不利的情况是，他们已经一天没有吃饭了，战斗是十分消耗能量的，不吃饭怎么扛得住？就算日军士兵各个都有悍不畏死的气魄，也扛不住肚子饿，于是日军的战斗力锐减，第二旅和第三旅的战士纷纷察觉到，日军士兵的移动不如原来迅速了，人也变“懒”了。
晚上十二点，日军为突围而修筑的临时防线被接连攻克，近卫师团代理师团长川村景明预感到败局降临，他无奈地下达了各联队烧毁军旗的命令，他自己还亲自监督近卫第一联队军旗护卫班烧毁了军旗。
日军对军旗极其重视，只要有军旗的地方就会有军旗护卫班，在战斗打到最危急时刻，这个班会根据上级命令烧毁军旗，日军对军旗如此重视，以致于在林飞时代的第二次世界大战中，有无数联队被歼灭，却从没有一面军旗被缴获。
川村景明在下达完烧毁军旗的命令之后就命令部队分散突围，这是失败的讯号，有的日军鼓起最后一口气，冲向林飞部队的阵地，结果被击毙；有的日军士兵在被烧毁的军旗灰烬前面用刺刀剖腹自杀，还有的日军士兵走进了深山，在丛林中九死一生，回到了台中。
川村景明率领部下冒死突围，回到台中，他回到台中当天就在天皇的画像前面剖腹自尽。
到9月24日早晨5点，战斗基本平息，近卫师团被全部歼灭，第四旅团见到近卫师团全军覆没，只能撤回台中。
自此，八卦山战役全部结束，这场战役分为两个阶段，第一个阶段，林飞派出高山族诈降，在零五号阵地