午城的日军被消灭了，但343旅指挥员判断，日军一定还会组织力量进行报复。

于是，又命令686团连夜出发，争取在拂晓前赶到佛连里集结，准备以一部分兵力埋伏在井沟、张庄以北的各条小沟里，并派人通知公路南边孙家庄的游击支队在南面山上设伏。

18日拂晓前，343旅的各部队全部进入指定地域。

约6时，临汾的日军第108师团步兵约600人、骑兵约200人和一个炮兵中队，奉命西进驰援大宁，由蒲县经薛关镇向午城前进。

旅部侦察员把这一情况报告给了旅首长，随后旅部立即通知各部队注意隐蔽，准备打击敌人。

由于日军在以前的作战中吃了不少八路军的亏，所以在这次行动中特别小心。

他们用火力侦察着缓慢地前进。

10时左右，敌人的先头部队到达井沟、张庄，这时随着指挥官一声吆喝，日军的一路纵队马上变成了三路纵队，一个个日军都十分警惕地注视着路的两侧。

为了试探情况，还向东南面的山上打几炮。

当时，八路军的埋伏部队距日军只有200米远，对敌人火力侦察那一套把戏根本就不理会。

过了一阵子，日军见没有任何动静，指挥官又督促部队继续前进。

日军放松了警惕，攻击的好机会来了！

343旅马上发起了攻击，手榴弹一齐投向敌人，各种枪也喷着怒火，井沟至张庄的2公里多长的公路上顿时硝烟弥漫，日军全部处在八路军的火力网下，一片混乱。

但是，这种混乱局面没有持续多久，日军就从最初的慌乱中清醒过来。

其先头部队立即组织行动，占领井沟、张庄的石崖和井沟、张庄以南的龙王庙进行顽抗，4门大炮也猛烈地向八路军阵地轰击，战斗呈现胶着状态。

被围困的日军很怕被八路军一口一口地吃掉，遂立即向他们的指挥所求救。

大约在下午1点多钟时，敌人便派了6架轰炸机从东侧飞来，朝八路军的阵地一连丢下100多枚炸弹。

同时，敌人的大炮也凶猛地射击，被围的日军乘机突围，并与343旅展开肉搏战。

战斗异常激烈，686团的两个营长负了重伤，其他大多数营连干部都挂了彩，有的壮烈牺牲了。

下午5时左右，战斗进入了决定胜负的关键时刻。

日军曾两次派出飞机对八路军的阵地进行轰炸，但也无济于事。

343旅在公路南的部队利用居高临下的有利地形，配合北面的主力部队向日军出击。

战至黄昏时，龙王庙、井沟一带的日军全部被解决，500多个日本鬼子命丧黄泉，343旅缴获一门山炮。

此外，还缴获步枪100余支、机枪10挺。

当夜，八路军一面打扫战场，一面以小分队逐个歼灭隐藏于窑洞的日军，肃清残敌。

直到3月19日早晨，日军除100余人逃窜外，其余全部被歼。

在14日至19日的五昼夜作战中，115师共歼灭日军1000余人，俘敌10余人，焚毁汽车79辆，缴获步枪200余支，山炮2门，缴获骡马200余匹及其他大批军用物资。