刘湘原定于6月22日向万源、通江发起总攻，但因城口被红军夺取，唐式遵即下令五、六两路提前于6月15日全线出击，以阻止红军的进展。
6月15日，城口前线战云密布，枪炮齐鸣。敌独立一支队汪杰部以一个团由正面向分水垭、箭杆坪进犯，以两个营由黄白湾向红军阵地侧击，正午时占领分水垭、箭杆坪、大尖山、甘菽梁。仅半天工夫就夺得红军四处阵地，汪杰得意忘形，两三天后，继续率部向甑子坪进攻，没料到遭到红军有力反击，汪杰部死伤惨重，营长死伤各一人，连、排长伤亡十余人，士兵伤亡三四百人，红军一个反击将丢失的阵地全部夺回。
同一天，万源前线。空中，敌机盘旋投弹；地面，敌五旅旅长刘光瑜指挥一、四、五旅及汪铸龙部之刘、周两旅共五个旅在飞机大炮的掩护下，向当面红军发起猛烈进攻。第一天，敌一、五两旅就进占了清花溪防线的鹞子寨、马鹿垭、红梓山、老鸦寨、麻姑石、耳山及香炉山等阵地。16日夜，夜色如墨，大战了一天后的敌军疲劳不堪，就地东倒西歪入睡。凌晨时分，突然枪声大作，手榴弹爆炸声如同惊雷，红军手举大刀，杀声一片，昏睡中的敌人被砍杀如同砍瓜切菜，至天明，四百多具尸体铺满阵地。敌四旅第一天与红军激烈拼杀，红军稍作抵抗便与敌脱离接触退守邱家梁、笋子梁一线，敌汪铸龙部进占了万源西南的青龙观、石垭子、八庙垭、牛背梁一线，第二天，红军按照防守计划再退至玄祖殿。
十余天里，敌我双方互相拉锯，敌进我退，敌驻我攻，敌我往返冲杀。至7月1日，红军退出通江、城口两座县城，向毛浴镇、硝口、熊溪口方面撤退，在万源至通江一线全力阻击敌人的进攻。十几天的浴血苦战，川军的攻势日渐疲软，唐式遵不得已让部队稍作休整，再次策划对万源发动第二次进攻，前线暂时趋于沉寂。
乘此战斗间隙，红四方面军和川陕根据地最高领导层在万源城内主持召开军事会议。出席会议的有张国焘、徐向前、陈昌浩，红三十军政委李先念、副军长程世才，红四军军长王宏坤、政委周纯全、副军长刘世模、政治部主任兼第十二师政委徐长勋，红九军副军长兼第二十五师师长许世友、第二十五师政委陈海松，川陕省苏维埃主席熊国炳以及东线红军少数营团干部数十人。
这次会议召开的时间非常关键。从1933年10月底，刘湘发动“六路围攻”以来，红军采取“收紧阵地，诱敌深入”的战略，节节抗击敌人，步步后撤，整个根据地的大部分已经放弃了，敌人仍旧在步步紧逼。严峻的形势面前，有些干部战士看到好不容易建立起来的根据地被一块块放弃，心疼不已，对于为什么要收紧阵地心存疑虑。对大家的担心，张国焘、徐向前，陈昌浩等西北军委的主要领导对形势作了透彻的说明。徐向前从军事角度对收紧阵地和创造条件反攻作了说明：我们分析了两次反攻未能成功的主要原因。一是敌人兵力众多，步步为营，攻势尚未达到“再而衰，三而竭”的地步，我军反攻时机过早。二是我们的防御战线较长，兵力集中不够，前面突开了口子，后续力量明显不足，无法打破敌人的层层壁垒，进一步向纵深发展。要造成有利的反攻条件，还必须经过一个艰苦消耗敌人的阶段。东线是敌主力第五路重点进攻的地区，要下决心在这里实施决战防御，把前沿阵地变成埋葬敌人的坟场，造成反攻的有利形势，熬垮了刘湘的精锐之师，其他军阀势必“树倒猢狲散”，我军反攻就是水到渠成的事了。从地形条件上说，东西两线比较，东线反攻更有利些。因为西线山脉多南北走向，有利于敌人节节抗击；东线地形南低北高，我军居高临下，反攻开始后可以顺着山脉走向，直捣敌人后方，大纵深迂回歼敌。我们要求各部队继续发扬以寡击众、以少胜多的顽强精神，硬着头皮顶住，准备力量，适时转入反攻。
陈昌浩在会上作了题为《敌我力量之分判与我们胜利的前途》的报告，着重从政治和战略角度对“紧缩阵地，诱敌深入”作了说明：当我们开始与刘湘作战的时候，我们阵线太长……为要消灭敌人，不能不集中兵力，集中兵力，不能不收紧阵地，此其一。敌主力进犯开始势力颇猛，欲战胜之，非先用疲敌制敌办法，给敌以大大杀伤，杀其初气，老其兵力，使其气萎力衰，然后鼓我积极之力，一举而打垮之，此其二。川地山大岩险，利于守不利于攻……收紧阵地为的是集中兵力，分散敌人兵力，收紧阵地当然在政治上颇受影响，因为赤区之一部受损失，群众一部分遭国民党军阀屠杀，苏区缩小……然而，主要问题是消灭敌人，不消灭敌人不能谈巩固赤区……如果为消灭敌人而收紧阵地，则敌人消灭之后，不但丢失苏区可以恢复，而且可以大大发展新苏区，以至争取全四川的苏区。去年为消灭田颂尧，不能不收紧阵地……将田颂尧打灭，三天就夺回原有赤区，为继续发展，七天发展到嘉陵江，此其证明。
会议确定了坚守万源、准备反攻的作战方针并作了相应的部署：充分利用万源一线有利阵地，以少数兵力实施坚守防御，继续给敌第五路以重大消耗，将红军主力集中在第二线，加紧政治动员和军事训练，全力准备反攻。
东线以许世友指挥红九军二十五师担任主要方面的防御任务，坚守万源以南的大面山，抗击敌人主力的进攻；张才千指挥红四军第十二师大部坚守万源西南的玄祖殿，配合红二十五师作战；红三十三军一部和红十二师两个营坚守万源以东的花萼山，主要抗击由城口方向进攻的土匪王三春部；红十二师第三十五团于万源以北的滚龙坡地区警戒陕南敌人；红三十军第八十八、八十九师和红三十一军两个团为预备队，分别配置于万源以东的孔家山和万源西南的南天门地区。
西线红军在小通江河一带牵制敌第一、二、三、四路，配合东线红军作战。
面对严峻形势，红四方面军政治部向全军发出“紧急关头，准备反攻决战”的号召，指出：“现在是我们的紧急关头，是消灭刘湘的决战关头。”
根据会议确定的防御计划，红军在地势险要、山高林密的甑子坪、大面山、孔家山、南天门、鹰龙山、云雾山一带构筑了一条长约四百华里的半圆形、多层次的坚固防御阵地。
7月上旬，刘湘获得情报：红军正猛攻陕西之紫阳、镇巴，有向安康扩展模样。徐向前总指挥在万源方面指挥东线部队，政治部主任陈昌浩在通江以北指挥西线部队。
刘湘认为，红军此时进兵陕西，说明“六路围攻”已大见成效，红军不支，向陕西进军是无奈之举。此刻川军在万源方面的兵力已达十个旅以上，左翼通江方面范绍增师四个旅及陈兰亭部均已全数右移，王三春、王三友部已于7月7日占领城口，红军向下川东发展已不可能。于是电令唐式遵迅即进兵，乘红军分兵之机，一举攻下万源，即使不能消灭红军于通江、万源以北地区，也要将其逼出川境退入陕南。
7月11日，敌军东西两线的阵地上空陆续出现两架飞机，飞机盘旋一阵后投下了联络信筒。“刘神仙”占卜7月11日是所谓“黄道吉日”，以前方军事委员会委员长身份下达了总攻令，并以黄缎包裹总攻命令，用飞机分投各路总指挥部。
唐式遵将进攻万源的部队分为三路：
第一路由敌第一师及王三春、陈国枢等部攻甑子坪、花萼山，迂回万源东侧；
第二路由刘邦俊二十三军廖雨辰、汪铸龙两师攻击大面山，迂回万源西侧；
第三路以二十一军第二、三两个师从万源正南的玄祖殿、孔家山突击。
为夺取万源，刘湘颁布了奖惩条例，以三万银圆作为攻克万源的奖赏；规定指挥官必须亲临前线督战，畏惧不前者就地正法。第五路总指挥唐式遵不敢怠慢，亦到前线坐镇督战。
因为后勤补给和部队集结需要时间，即使刘湘下了严令，川军前线各部依然没能在11日发起攻击。7月16日，唐式遵一声令下，三路纵队十余万人在飞机大炮掩护下，如同群狼扑向万源。从大面山、花萼山再到玄祖殿、孔家山，万源的东、南、西三面笼罩在战火硝烟中，万源决战正式打响。
保卫万源，关键是要守住大面山和玄祖殿。这两座山位于万源的东南和西南，犹如两扇大门，是万源南面的屏障，拿下两山，万源便无险可守，大门洞开。
大面山位于万源市东南部，距离万源城四十多里，山势雄伟，峰峦起伏，主峰挺拔险峻，海拔高度一千一百米，满山林木茂盛。令人称奇的是，山上有一名为峡口湖的山顶天池，湖面宽达十万平方米，湖水清澈碧澄，一尘不染。大面山属于喀斯特地貌，山上溶洞密布，相传这里是道教的洞天福地，自古以来，在溶洞里隐居修仙的归隐之士留下了很多遗迹与传说。
大面山是万源城东南面的重要屏障，也是万源防线的重点部位，这里要是被攻占，敌人便可直下万源城，川陕苏区将不复存在。徐向前说：“大面山，是万源的城门。城门一垮，庐舍为墟。”经过慎重考虑，徐向前、陈昌浩将大面山防守任务交给许世友和陈海松率领的红二十五师。
许世友，河南新县人，幼年读过几年私塾，因家贫而辍学，给当地武术师傅当杂役。其母受恶霸欺压，许世友怒火中烧，渴望报仇，但苦于力不从心，愤而投少林寺当武僧，法号德成。习武三年，练得一身功夫后，返回乡里将恶霸一顿痛打后，投奔武汉国民革命军第一师第一团当兵。1926年9月，许世友任该团连长时，参加共产主义青年团，1927年8月转为中共党员，并于当月返回家乡参加工农红军，参加了著名的黄麻起义。许世友戎马一生，同国民党部队、日军、伪军、美军、越军都进行过较量。在战争舞台上，“少林将军”的指挥才能让世人称道。
许世友打仗以猛著称，人称“血胆将军”。许世友曾撰文写道：“万源防御战，是我一生中经历过的一次规模最大、时间最长也极为残酷激烈的坚守防御作战。”
为强调防守大面山的重要，徐向前、陈昌浩专门找许世友和陈海松谈话。看到方面军两位首长凝重的神情，许世友明白，这一次自己肩上的担子非同小可。自从在鄂豫皖参加革命后，许世友也记不清自己到底打了多少次硬仗、恶仗，每次战斗都是在枪林弹雨、尸山血海中闯过来，从来就不知道什么是怕。这次，总部两位首长如此慎重，说明自己的责任有多重大。许世友就是那种举重若轻的人，他撂下一句话：请总指挥、总政委放心，大面山阵地就是敌人的坟场，有二十五师在，有我许和尚在，大面山阵地就在。
许世友对自己的部队有充分的自信，他曾回忆：
刘湘用在大面山三十华里正面的兵力，先后共达九十个团，其中包括刘湘的嫡系部分。这是川军配备最精良的部队，不但有重机枪、迫击炮，还有在当时来说是新式武器的轻机枪和山炮，甚至经常出动飞机助战。川军善于爬山，能够反复冲锋；军阀更依赖自己兵多，不惜用人海战术，一冲锋就是一个团，一个团上不来就两个团，两个团上不来就四个团、八个团……满山遍野，齐声嘶叫：“捉活的！捉活的！”
我们红九军同样也是主力，兵员充足，装备也相当好。指挥所有无线电，随时可向总指挥部请示报告；师、团、营和前哨连都有电话；连里的轻机枪，是四次反“围剿”时缴获的最新式的美国武器，比刘湘军队的英国造“六一式”轻机枪还好。二十五师有七十三、七十四、七十五三个团，共一万多人。虽然敌人的军队总数数十倍于我，但我们是红军，指战员大都是得了土地的农民，打仗从来都是“活不缴枪，死不丢尸”，每个同志都有大刀，勇猛如虎；干部多是身经百战，在最危险的情况下也能沉着应战，视死如归。部队体力也强，新兵入伍不仅要政治上够条件，要贫雇农成分，还要能爬二三里的山路不怎样喘气才能录取。所以部队一天跑一百里很轻松。四川军阀部队素称会爬山，但也爬不过我们。
许世友率部队赶到大面山从红三十军八十八师手里接防。登上大面山一看：东南西三面的天池子山、白沙河、白庙子、酒店坪、玄祖殿、铁匠垭枪声阵阵，敌军正向我红四军、红三十军阵地发起进攻。
大面山的制高点叫老鹰寨，这里是大面山的最高峰，山顶上有一块小平台，平台上有一座小庙，站在这里俯瞰四面八方，一览无余，由于射程的限制，敌人的炮火也难以打到这里。许世友对这里的地形很满意，他交代作战参谋，将指挥部设于小庙内。战前动员会上，许世友传达了方面军首长的指示，敌人的进攻将会非常猛烈，这次防御作战将会异常艰苦。八十八师已经在山上修建了道道工事，各团、营在此基础上要继续抢修加固工事，深挖堑壕，阵地前大量设置鹿砦等障碍，筑木城，挖战壕，特别要注意阵地纵深，要多修筑几道工事，充分作好打恶仗、打大仗的准备。
命令一下，大面山南坡成了大工地，二十五师各团、各营数千名战士挥汗如雨，昼夜不停地修筑阵地。战士们依据山势从下至上构筑数道以至十几道堑壕，而后就地把大树砍倒，垒成一人多高、三四米厚的“木城”。在敌人冲锋必经的路上插上竹签或编成竹篱笆，和鹿砦结合起来组成多道防御设施。
附近周围的百姓知道红军要在这里打大仗，在当地苏维埃干部的带领下，纷纷来到山上，帮助部队挖交通壕，砍树，架木城，掘战壕，筑指挥所，几天忙活后，二十五师在大面山构筑了七道木城，一级一级，每道木城都结合地形，既便于隐蔽，又便于发挥火力，居高临下，易守难攻，“木城”根下，散满铁蒺藜，安满竹签。这种竹签是用桐油炸过的斑竹签子，硬如钢铁，一根根竹签如同匕首，锋利无比。在一些险陡地段上则堆积了大量的滚木礌石，严阵以待。从木旺坪到老鹰寨、杨家梁，各个防御工事间战壕、交通壕四通八达。交通壕宽五尺、高有一丈、长达十余华里，战士们在交通壕上盖上成排的大树，再在树排上覆以厚土和草皮，人在交通壕里能打能藏，从外面看不出有工事和交通壕。整个大面山变成一座堡垒。
7月的天气，热辣辣的，太阳如同一个大火盆，把地面烤得滚烫，人人晒得汗流浃背。许世友军装整齐，腰间永远都是扎着那根四五寸宽的皮带，两支驳壳枪插在两边，背上背着那把不知砍杀过多少敌人的大刀，脚上一丝不苟地扎着绑腿。军容严整纪律严明才能带出有战斗力的兵，这是许世友的信条，师长如此，二十五师的战士们没有一个衣衫不整，哪怕军装再破，也要补好，收拾整齐。
许世友是尸山血海里滚打出来的，最能体会到工事对士兵的保护作用。他在每道工事前仔细检查，不合标准的都要重修。他给战士们反复讲着一个短小的故事：《水浒传》里的宋江三打祝家庄，为什么要打三次？就是因为祝家庄工事修得好，宋江吃了亏。刘湘的进攻用的是飞机大炮，比宋江那几下子厉害多了，我们的工事要能经得起飞机的炸弹、炮弹，要经得起刘湘来三打、五打、十打。只要他打不烂我们，我们就一定要把他打个稀巴烂！
考虑到敌人进攻持续时间长，攻击力度大，进攻时火力杀伤大，在兵力部署上，许世友将七十三、七十四、七十五团各留一个营作为第一梯队在要点上坚守，其余大部分兵力作为机动部队分别隐蔽在防御纵深内。
与大面山成掎角之势的是玄祖殿。玄祖殿原名钟南山，因为山顶有座小庙叫玄祖殿，所以山也被称作玄祖殿。玄祖殿位于万源西南五六十里，主峰海拔一千六百八十米，地势由北向南倾斜，南坡上，多条山梁沿正东、正南、西南方向，由山顶延伸到山脚，状若鸡爪。远远望去，玄祖殿峰峦叠嶂，林木繁茂，玄祖殿主峰周围，到处是悬崖断壁，易守难攻。玄祖殿北面有一块小平地名为牛毛坪，海拔约一千二百米。
守卫玄祖殿的是由红四军十二师师长张才千率领的三十六团和三十四团一营。
张才千，湖北麻城人，1930年4月参加中国工农红军，1931年7月加入中国共产党。参加了鄂豫皖革命根据地历次反“围剿”作战及西征入川作战。1933年春任红四方面军第七十三师三营营长，第二七九团团长，7月任红三十一军九十三师副师长兼第二七九团团长，10月任红四军第十二师副师长、代理师长。
张才千久经战阵，他将指挥部设在玄祖殿山顶的小庙里，组织部队依据山势在山脚、山腰、山顶分层构筑了十几道工事。最前面的是“木城”，在“木城”外围敌人进攻的必经之地，埋上了经桐油炸过硬如钢钉的竹签，表面用茅草、浮土加以伪装。“木城”后面是三四道堑壕，堑壕之间以交通壕相连。最后一道堑壕是主阵地，堑壕上面架上树木，树木上盖上厚厚的泥土做成盖沟，既防炮弹又防雨。守阵地的部队就住在盖沟里。张才千在前沿阵地只放少量的阻击兵力，将主力集中到牛毛坪，作为反攻时的有生力量。
7月16日上午，太阳刚刚升起，大面山脚下，隆隆的炮声如同惊雷，大面山阵地上，烟尘滚滚，弹雨横飞，敌人的进攻开始了。
唐式遵的八个旅数万人，在飞机大炮掩护下，向大面山、玄祖殿等红军阵地发起猛攻。冲锋敌军像看大戏一样人山人海，波浪式冲锋一上午就达五六次。
红军沉着应战，待敌人冲到阵地前几十米时，各种火器一齐开火，滚木礌石翻滚而下，敌兵惊恐万状，抱头鼠窜，红军战士跃出战壕，挥动大刀猛追猛杀，敌人的冲锋一次又一次被粉碎，由于敌人反复炮轰，阵地被打得像刚犁耙过的耕地，一脚踩下去就是一个深深的脚印。有些地段土少石硬，工事打平来不及抢修，战士们就地取材，把敌尸拖来，头对头、脚对脚地垒起来；上面盖一层浮土做成简易工事。子弹打光了，就到敌人尸体堆里找，枪打坏了就到敌人尸体堆里拣。
眼看一次次冲锋，几千名士兵如同潮水一样往上涌，经过红军一顿打击，又如同决堤一样垮下来，每次垮下来，红军阵地前面便横七竖八躺满了尸体和伤兵。刘湘对损兵折将而毫无进展焦灼万分，他下令：攻下万源者赏银圆三万，擅自放弃阵地者军法从事，师、旅长不亲临前线指挥者处死。
此令一出，敌旅长、团长赤膊督战，营、连长组成军官敢死队冲锋，畏惧不前者不分官兵一律就地枪决。飞机炸、大炮轰，集团冲锋的士兵成百上千地往上涌。虽然红军各种火器像狂风暴雨般扫向敌人，成群的敌人纷纷倒下，但后面的敌军仍往上涌，有的竟跳进战壕与红军战士肉搏。两军厮杀之惨烈，天地为之变色。许世友回忆；刘湘像快要输光的赌徒，拿他的士兵作孤注一掷。我从指挥所里向外看去，山坡上，山沟里，到处都是敌人，就像数不清的狼群，往我们阵地上扑来。快到阵地前沿了，我们的各种火器一起开火，猛烈的火力像一阵狂风暴雨扫向敌人，成群的敌人纷纷倒下。但是，后面的敌人还是往上涌，有的竟冲进了我军的堑壕。我们的战士抱着与阵地共存亡的决心，勇敢地跳出工事，和敌人混战成一片。大刀在阳光下闪着白光，两军兵械相接之处红花花的，敌人招架不住，纷纷向后溃退，但过不多久，又增兵压了过来。就是这样，你冲过来，我杀过去，一直持续不断。坚守在青山阵地上的七十五团三个连，在团长韩东山的直接指挥下，抗击敌人两个旅的轮番冲击……在他们的阵地前，敌人留下的尸体像劈垒柴一样，一堆又一堆的遍布于鹿砦附近。
战斗持续进行了半个月，唐式遵发起了几十次进攻，大面山阵地仿佛人间地狱。
在玄祖殿阵地与许世友并肩作战的张才千回忆：
敌人在以主力进攻大面山的同时，以一个旅的兵力，由清花溪分数路向我玄祖殿阵地进攻……首先以密集的炮火向我军阵地进行了约二十分钟的破坏性射击，紧接着便以整营整团的兵力，分数路朝我们的阵地扑来。这些“双枪兵”由于刚过足了鸦片烟瘾，这时候精神足、劲头大、攻得猛。面对敌人优势兵力的进攻，我三十四团一营一、二连隐蔽在工事里，一面密切观察着成堆成群往上爬的敌人，一面组织神枪手用冷枪不断地杀伤敌人。等敌人爬到距我前沿阵地三、四十米时，居高临下，向敌人展开了猛烈的火力袭击，步枪、机枪一齐开火，马尾手榴弹一枚接一枚地投向敌群。顿时，打得敌人死的死，伤的伤，像山崩一样纷纷倒下。其余的见势不妙，争相向后逃窜。敌人第一次进攻被打退后，接着又组织第二次、第三次进攻，结果仍是伤亡累累，我军阵地却屹然未动。到了下午三、四时，“双枪兵”的烟瘾上来了，哈欠不断，进攻也没劲了。这时用望远镜可以看到，在敌军阵地上，张开了无数雨伞，许多敌军官兵躺在伞下点燃烟灯，摆出烟枪，开始“吞云吐雾”了。一营指挥员便抓住这个有力战机，派小分队从几个方向突然向敌人发起攻击。敌人惊慌失措，乱成一团，失去指挥，争相逃命……这一天，敌人一个旅的进攻就这样被我军三十四团两个连击退了。
大面山阵地上也出现以敌人烟枪为靶子的趣谈。
7月16日，血战一天后，天色渐晚，战场渐渐安静下来。二十五师的战士们抓紧时间抢修工事。许世友、陈海松到七十五团的阵地巡视，突然发现进攻的川军一反常态，没有撤走，而是停在红军的阵地前。再仔细观察，敌阵中，一团团亮光时明时灭，原来这是川军士兵烟瘾发作，竟然躺在红军阵地前抽大烟。许世友笑了：“这倒给我们提供了一个练习夜间射击的好机会。”
他从身边的战士手中接过步枪，瞄准不远处明灭的烟枪连开三枪，随之传来惨叫声，亮光立马熄灭一片。阵地里的红军战士都向师长学习，以闪亮的烟灯为靶子，开展射击比赛，打得川军士兵心惊肉跳，再也没人敢在阵地前抽烟了。
看到敌人恶狼似的没完没了地向我军阵地猛扑，总是我军战士们挨敌人的炮弹砸，虽然战士们英勇反击，但老被人打总让人不舒服，张才千想换个方式给敌人一点颜色瞧瞧。三十六团报告，部队在一次反击中，抓了几个俘虏。张才千脑子一转：“带过来。”几个俘虏被带来，张才千一见，妈呀，这哪里是人，这分明是鬼！三个俘虏除了高矮不一样，其余的都像一个模子里刻出来：浑身精瘦，眼睛深陷，两腮无肉，胡子拉碴，蓬乱的头发长长的，几乎让人难以区分男女，身上的军衣几乎成了碎布条，细长的胳膊如同麻秆，腿和胳膊一样粗，看样子一阵风都能吹倒，眼睛几乎分不出黑白，浑浊无光。三个家伙一见到张才千，立即跪倒在地，口称红军官长饶命。张才千让他们站起来，又让警卫员给他们一点吃的，让他们缓和情绪，然后聊家常似的问他们是哪里人，当兵多久了，慢慢地问到敌人的具体情况。这几个家伙有问必答。张才千很快了解到，眼前的敌人有一个多旅，其中有一个团就住在不远的罗家垭。罗家垭以前就是三十六团的驻地，我军对那里的地形非常熟。张才千立即叫来三十六团团长，让他想办法去偷袭这股敌人。
当夜，三十六团交通队派了三名战士，乘着夜色悄悄摸进罗家垭。罗家垭是一个山村，村里村外住满了敌人。三名战士摸进村后，各自朝着敌人堆里啪啪啪就是几枪。这一下子就热闹了，惊醒的敌人梦魇般地惊叫，“红军打来了”，一些敌军没有目标，胡乱地开枪，结果你打我，我打你，互相混战。看到乱成一团的敌人，三名战士开心地又悄悄回到阵地。
眼看一次次失败，唐式遵非常恼火，他将前线的师旅长一通训斥，给他们定下时间限制，限期拿下大面山、玄祖殿阵地。这些师旅长们也一个个表态坚决。但结果总是一样：失败。
7月22日，唐式遵下令发起第二次总攻。但除了再次丢下上千具尸体外，仍旧一无所获。如此打法，唐式遵手下的廖雨辰、汪铸龙、王三春、陈国枢等部师旅长们纷纷向他叫苦，再这样打下去，部队就要没了。汪铸龙更是公开向他叫板：“总指挥，我的士兵们都躺在红军阵地前面，再要冲锋，只有把他们都喊起来。”
唐式遵恨得牙痒痒，他横下心，将预备队全部投入战斗。
唐式遵以为自7月22日开始第二阶段进攻以来，进展虽微，但已接近万源正面红军主阵地，各部如于此时齐心协力进行一次会攻，当不难达到中央突破、夺取万源的目的，于是下令在7月25日这一天举行大会攻。所谓大会攻，用唐式遵的话就是，集中全部力量，飞机、大炮、机枪一起上，阵地上能动的，能出气的，所有活的东西全都给老子冲。唐式遵对手下的将军们挥动拳头：“我们现在有近八十个团，红军有多少？八十个团还拿不下这几个山头？你们就是豆腐渣也要把红军的肚皮撑破。”
7月25日上午，天气闷热，站着不动都是一身汗，很多川军士兵为了图省事，几乎清一色地打着赤膊。唐式遵来到距攻击点不远的党家坡阵地督战。
唐式遵这次真是豁出去了，由于运输困难，前方已经没有多少炮弹和粮食了，这次他下令将所有炮弹都搬出来，希望能够一次性地解决问题。他这是在赌博，用战场上士兵的性命和自己的前途赌。
攻击开始前，几十门平射步兵炮、山炮和近百门迫击炮对红军阵地进行压制射击，半个小时的炮击打得大面山、玄祖殿、孔家山等红军阵地上浓烟滚滚，火焰张天，炮弹的爆炸声连成一片，空气中充满浓烈刺鼻的硝烟味，炮击还没结束，五架敌机盘旋着向红军阵地投下一串串炸弹，红军阵地如同狂风大浪中的小船，炸弹爆炸的冲击波如同十二级狂风，横扫着地面上的一切东西。
敌人第五路一、四、五、九各旅及六路汪铸龙师之刘育英旅同时一致行动，从南池坪、袁家山、老鹰寨、木旺坪、香炉山、瓜子山、土地垭各地，向大面山、孔家山、玄祖殿、大山坡等处的红军阵地发起强攻。漫山遍野的川军如同翻窝的蚂蚁，在猛烈的炮火掩护下，在督战队枪口威逼下不停地向红军阵地爬来。
唐式遵将五个旅投入到大面山、甑子坪、孔家山阵地，将二个旅投入到玄祖殿阵地，采取波浪式集团冲锋的办法，每次冲锋一个营全上，被打下来后不再重新组织，而是让第二个营上，第二个退下来再让第三个营上，第三个不行再上第四个。看着不停向上的人潮，望着红军的阵地，唐式遵狞笑着说：“你红军再厉害，我用人海战术，淹也要将你淹死。”
敌人阵地前，督战队指挥官厉声吼道：“弟兄们，刘长官有令，冲上去，官升一级，杀死一名共匪，奖大洋一百，后退者，格杀勿论。冲啊，抓活的。”
他的话音未落，周围成百上千的敌军士兵一起响应：“冲啊，抓——活——的，抓——活——的！”随即枪炮齐鸣，潮水般的敌军涌向红军阵地。
这一招的确有效果，在督战队的枪口下，敌人营团级规模的集团冲锋轮番不停，红军阵地上机枪打得刮风一样，战士们的排子枪将正在冲锋的敌军割稻草一般，一排一排打倒，但前边的倒了，后面的又涌上来，射出去的子弹没有敌军人数多。红军的机枪枪筒打红了，子弹卡壳了，火力稍弱，敌人蜂拥着就冲进了我军的堑壕，双方打起了肉搏战，好几处红军阵地被突破。
敌人四、九两旅拼死突破了红二十五师大面山前沿的南池坪、袁家山阵地，接近大面山主阵地。红军各营各团的敢死队、预备队都投入了与敌殊死反复争夺前沿阵地的战斗。红军用密集的手榴弹和轻重机枪织成强大的火网给敌以大量杀伤，但敌人仍然不停地向上涌。蝗虫般的敌人爬至老鹰寨、香炉山半山的枣子院、胡家山、谢家园等地，即将攻临大面山顶，突然，天空乌云滚滚，电闪雷鸣，狂风骤起，顷刻间大雨如注。这不是下雨，这是狂怒的老天在往下泼水。狂风暴雨让正在拼死搏杀的敌军官兵惊骇不已。主峰阵地本来就坡陡坎高，山头上早已被敌军的炮火打得一片尘土，大雨一来，地面顿时一片湿滑，正在艰难地向上爬的敌人一个个跌跌滑滑，摔成一团，加之饥渴难耐，体力衰竭，敌人的攻势明显减弱。
老鹰寨指挥所里的许世友见状立即令二十五师预备队以泰山压顶之势，从正面和两翼发起反冲击。暴雨中，成千的红军似山洪暴发，借助暴风骤雨之势，居高临下，直冲下来，从师长许世友到每一名战士都舞着纯钢大刀扑进敌群，寒光闪闪的大刀上下翻飞，刹那间，无数敌军成了无头鬼，无数人身体鲜血如注，“抓活的”的狂叫变成遍地伤兵的鬼哭狼嚎。看到身边的同伴要么成了无头鬼，要么缺胳膊断腿，漫山遍野都是惨叫和哀号，那些没有被红军钢刀砍倒的敌军吓得肝胆俱裂，在暴雨中一跌三滑，不要命地向后跑。红军乘势追击，冲入敌群。正在前方党家坡高地指挥督战的唐式遵见红军的反击如潮，自己的溃兵也如潮，溃兵返回来将后面的冲击部队裹挟下来，形成更大的溃兵潮。为了拦阻红军的反冲击，丧心病狂的唐式遵急令炮兵对红军进行拦阻射击，炮弹在敌我两军接合处爆炸，敌我双方死伤一片。红军停止追击，敌军才得以退回攻击阵地。
回看刚才激烈战斗的阵地，堑壕里，阵地前，陡坡边，各种姿态的敌军尸体横陈，惨不忍睹，数千具的尸体鲜血横流，在暴雨的冲刷下，血水横溢，大面山阵地被染得一片赤红。
7月26日上午，玄祖殿阵地。三十六团二营四连的一百多战士抗击着敌军整营、整团的轮番冲击。玄祖殿阵地居高临下，易守难攻，三十六团的战士们近战歼敌，打退了敌人多次进攻。战至午后，全连只剩下不到一半人，战士们退守到第二线阵地前的一个山垭口。在垭口前的陡坡上，战士们用绳子拦住许多大石块。当敌军逼近垭口时，他们砍断绳子，顿时，数百块大大小小的乱石如同山崩，临空而下，迎面而来的数百名敌人几乎全部被打倒，顿时哀号声一片，白的脑浆、红的鲜血四处溅洒。
关键时刻，许世友、张才千的排兵布阵艺术起到了作用。战前，考虑到敌人进攻火力的凶猛，为了保证有效反击，他们都将大部分有生力量放在二线休息。现在敌人加大了进攻力度，他们也加强了防守的力度，都拿出了隐藏在后面的预备队，并且及时将在一线坚守的部队换到后面休息。敌人冲破了一线阵地，已经是疲惫至极，还没容他们停下来喘口气，二线的红军预备队端着机枪，举着大刀又冲进敌阵，此时敌军已经到了“再而衰，三而竭”的地步，再也经受不起这番打击，潮水般地溃退下去。红军再次夺回第一道堑壕。张才千回忆：
是日，天刚放亮，敌人配置在清花溪一带的山炮、迫击炮开始不停地向我玄祖殿阵地进行轰击……在机枪掩护下，号叫着向我们的阵地上爬。在木城外游动的我三十六团一个排，首先与敌接触。他们利用有利地形，节节抗击。当敌人越过我木城后，被敌炮火打燃了的木城，燃起了熊熊烈火……该排乘机反攻……二连顺着交通壕，迅速地进入了各自的战斗岗位……等敌人接近时，各种火力一齐展开，顿时打得敌人鬼哭狼嚎……指战员们从凌晨一直战斗到中午，粒饭未进，滴水未喝，打退了敌人五、六次冲锋，守住了阵地。下午一点多，敌人约一个团的兵力，又向我阵地扑来……仰攻至三星拜月山半腰时，突然，天下起了倾盆大雨，但敌人不退，在督战队的逼迫下……继续向我们的阵地上爬。我在山顶小庙前用望远镜观察，看得清清楚楚。我决心抓住这个有利的时机，便用预备队反击……按我的命令，号长立即吹号，通知三十六团三营马上出击。随着嘹亮的号声，三营……犹如猛虎下山岗，分两路从东、南两条山梁直插敌群……不到半个钟点，敌人的一个团，被我歼灭了大半……
前方吃紧，总指挥徐向前心急如焚，他来到大面山前线视察，对许世友说：“大面山是全线的重点阵地，一定要守住。你们右翼的三十军，左翼的四军，都打得很顽强。敌人还会发动更猛烈的进攻，你们的任务是极其艰巨的。”
许世友坚定不移地回答：“横竖是有我无敌，有敌无我，有我们二十五师在，敌人就休想过大面山！”
白天，烈日、硝烟、战火，把阵地烤得像蒸笼似的。夜晚，是蚊虫、小咬的天下，成群成群的围绕着堑壕、工事飞舞，咬得人们满脸满身的疙瘩，痛痒难忍。暴雨天，泥水灌满堑壕，指战员泡在齐腰深的水里，坚守阵地。烂脚病，像瘟疫一样地蔓延，许多人的腿脚溃烂红肿，行动艰难，又缺乏药物治疗。照样坚持战斗，不下火线。敌人的尸体横七竖八，密密层层地堆在阵地前沿，来不及处理，两三天就发霉发臭，熏得人恶心呕吐。粮食供应不上，指战员靠挖洋芋野菜充饥……
这一次会攻，川军共使用七个旅，兵力超过二十个团，唐式遵亲自来督战，迭次使用密集部队进行波浪式多层冲锋，而红军则以逸待劳，掌握战机，先是层层顽强抗击，继而猛烈反击，反击毙伤敌军一万人左右，成果甚为显赫。这是川军对红军作战以来失败最惨重的一次，也是在一个地区伤亡最多的一次。
这段日子，最伤脑筋的要算唐式遵了。从7月16日他下令发起第一次攻击到现在，整整过了半个月，唐式遵天天都在极度的煎熬中度日。刚开始，他对攻克大面山拿下万源信心满满。与红军交手以来，每次攻击几天后，红军就会主动撤退，但这次红军的抵抗却极为坚决，根本看不出任何撤退的迹象。不撤退也罢，唐式遵对自己的实力还是很有信心的，五比一。他也知道红军的素质比自己的那些烟鬼强，但五比一的比例，我就是豆腐渣也要撑破你的肚皮，更何况自己还有飞机大炮。每次看到飞机在红军阵地上反复轰炸和炮击腾起的熊熊大火和漫天烟尘，唐式遵的心里总觉得很痛快，在这样的钢铁弹雨面前，人能存在吗？但他无论如何也难以相信，每次一阵狂轰滥炸后，自己的士兵呐喊着“抓活的”潮水般地向山头上涌去，眼看就要到达山顶的时候，却被从地里冒出的红军给打下来。这样的场面一天要上演七八次，每次都是如此，有时候他甚至怀疑自己的眼睛，这些红军到底藏在哪里？他们怎么能在如此猛烈的炮火中活下来。看到自己士兵的狼狈样，他又非常痛恨，这帮家伙平日里看起来还有个人样，怎么在红军面前真的成了豆腐渣呢？他曾数次在电话里逼着手下的师长团长把领头溃退的那几个连排长当众处决。尽管杀了一些下级军官，但众多的敌军士兵还是被惨烈的战斗吓破了胆。每次冲锋，一个个都畏畏缩缩，谁也不愿朝前多走一步。更让他难受的是，刘湘几乎一天一个电话，有时甚至一天几个电话，问的都是一句话：“什么时候拿下万源？”
问得多了，唐式遵都怕接这个电话，每次电话铃声响起，他总觉得这刺耳的电话是在催索他的命，有时候任凭电话铃响半天，就是不伸手去接。
其实着急的岂止是他？屡战屡败，连攻不克，蒋介石对刘湘极为不满，频频发电催促他迅速消灭川北“赤匪”，迅速结束战争，蒋介石的连电催促也让刘湘焦灼万分。
其间，有一个插曲曾让唐式遵和刘湘兴奋万分。
8月初，就在唐式遵正处于进不可能、退又不敢的两难窘境中时，敌崔二旦部于万源附近乘红军防守间隙冲入万源县城。消息一出，唐式遵全身的细胞都兴奋起来，他立刻致电刘湘大肆渲染：五、六路军与红军血战三昼夜，确实“克服”万源，红军退离万源二十里，狼狈不堪，已令先头部队跟踪追击。
刘湘得报，也兴奋得立即给蒋介石报捷，敌人的报纸也纷纷报道“攻克万源”的捷报。殊不料，崔二旦部的消息纯属扯淡，他的小部队冲入万源县城不到一天，旋即为红军逐出。刘湘望眼欲穿的攻占万源，随后便没了下文。唐式遵也为这“乌龙”捷报大失面子。
屡屡失败，唐式遵如同热锅上的蚂蚁，坐卧不宁。经过与南充的“神仙”军师商量，决定于8月2日再发动一次猛攻，希望毕其功于一役。
发动猛攻需要粮食弹药等军需物资，唐式遵第五、第六两路近十几万士兵在前线搏杀，十几万人每天起码要吃二十多万斤粮食，每天要消耗几千万发子弹和数不清的炮弹、手榴弹，这些后勤物资全部靠后方运输。战争已经持续了十个多月，随着红军步步紧缩，战线深入苏区境内数百里，后勤运输线越拉越长，从后方到前线近则四五百里，远则近千里，一路上全是大山险川，交通状况极为恶劣。数量庞大的军需物资运输全靠数万民夫的双肩，全靠那盘曲在万山丛中的羊肠小道。民夫队伍近十万，这十万人也要吃喝，所运粮食一多半要被他们吃掉。沿途红军小分队、游击队不断袭击，造成大量民夫逃亡。因为大量战斗减员，到达前方的民夫有时还被敌军强征入伍。后勤运输已使刘湘的军事机器不堪重负，如同没有润滑的绞盘，咯吱咯吱作响。就在唐式遵在前线为军需物资急得跳脚，就在数万民夫挥汗如雨，肩挑背扛，艰难地在万山丛中手脚并用地攀爬时，一场连日大雨使其运输线瘫痪了。
或许是前线的搏杀过于惨烈，血腥之气直冲云霄，惹得天怒人怨，自7月底起，天降大雨，而且一下就是数日不停。千山万壑的雨水全部汇集到山谷间的河川里，大小河流河水暴涨，几乎所有的道路全部中断，唐式遵的运输线因此全部瘫痪。唐式遵如同凶神，强令部队和民夫在暴雨中架桥。但在狂暴的大自然面前，人类如同蚁蝼。正如1934年7月31日《新蜀报》所述：“滦流奔湍，势如奔马，官兵夫役，多坠河死者，且三日滂沱，昼夜不止，运输困难，前线粮食，颇感不济。”
直至8月4日，雨势稍缓，才有部分后勤物资运到。弹药粮食一到，唐式遵如同吸了鸦片，又来了精神。看看敌人的报刊记者在现场的报道：
四日：
——五路军定于本日（三日）开始总攻，分左右两翼及正面。范、陈、 杨及六路廖、汪各部任左翼向黄中堡、大地坪、魏家坪等处猛进。彭、刘、饶及王、陈各部任右翼由大山坟及高铺、玄祖庙、孔家山等处前进。许绍宗师七、八、九旅由白沙河、狗坝、茶垭子、董家坝、清范湾等处准备强渡，向万城猛进。准定一、二日内即将万城攻克云。
五日：
——三日电：五路军李旅于昨夜选派敢死队由张家滩偷渡，潜入匪境后方，直达天华山山顶森林内隐匿，复另派队向天华山袭击，我军进至山腹，内外夹击，我军几连山巅。匪由玉皇庙左右来援，腰击我军，天华山之匪亦倾巢拒战，一时弹如雨下，战至拂晓，匪亦麇集，我乃从容退过对岸。
七日：
——五路军定于五日开始向万源进攻，唐许誓于日内将万源城攻下。
……
十二日：
——五、六路歌（五）日总攻，廖师陈旅杨勤安团已占领袁家山，七日晚已进至大面山腹，并将老鹰寨匪部完全包围。
一路邓部卢旅已占贯子山，正向松坪攻。黄石子旅已占小峰垩，正向蓑衣梁进攻，黄锡煊旅已占四皮湾一带。
三路军副总指挥罗表示自愿攻取鹰龙山，请总部拨四万元奖金，如攻不下，请在该部应领饷中扣除四万元。
8月6日，刘湘下令，第五路大军倾其全力第四次猛攻万源。这一次刘湘严罚重赏，宣称：攻占万源奖洋一万元，攻占花萼山、孔家山各奖洋四千元，攻占大面山、大竹溪、梨树溪、灯盏窝各奖洋二千元，攻占玄祖殿、老鹰寨、香炉山、黄中堡各奖洋一千元。刘湘还规定：擅自放弃阵地者军法从事；师长、旅长凡其所属两旅、两团上阵而自己不亲临前线指挥者处死。
刘湘的命令如同一道催命符，唐式遵自己到前线亲自督战，他的卫队全部端起机枪督战，他的命令更凶：从师长起一直到营、连，均下管一级，凡作战不力者，立即阵前处决，师长畏缩不前的，由他执行战场纪律。
唐式遵也得到情报，红军目前存粮已尽，前沿阵地的战士们日食面糊仅二餐仍不能保证，只能靠山果、野菜和半生不熟的土豆充饥。对手在饿着肚子打仗，此时拿下万源是合适的机会了。
唐式遵再次调整部署，以第一师和王三春、陈国枢部进攻甑子坪、花萼山，迂回万源东侧；以第六路的廖雨辰、汪铸龙两部进攻南天门，迂回万源西侧；以第二、三师等部向万源正面的大面山、孔家山等地进攻。第二、三两师在大面山阵地投入精兵十几个团，营以下的军官全部组成敢死队，全军所有的炮兵集中使用。唐式遵这次使出吃奶的劲，誓言：“要在日内将万源攻下！”
8月6日拂晓，震天动地的炮声再次在大面山震响，成百门各种口径的迫击炮、山炮轰鸣着将炮弹倾泻到大面山阵地上，炮弹爆炸，烟火弥漫，空气热得似乎要燃烧，数架敌机排着队向阵地俯冲轰炸，敢死队打着赤膊，端着机枪，不要命地向前冲，整团、整营的兵力紧随其后轮番攻击。整个大面山开始战抖，烈焰张天。
8月7日，大面山，二十五师第七十五团青山阵地。团长韩东山只放了三个连在前沿，其余的部队作为预备队放在后面。大雨过后，太阳如同火球烘烤着地面，水汽蒸腾，湿热难耐。阵地上战士们泡在堑壕的臭水里，憋得气都喘不过来，但阵地上喷出的弹雨仍旧猛烈，虽然一日三餐不能果腹，但战士们冲杀的气势丝毫不减。敌人两个旅轮番进攻，眼见得敌人突击队涌上阵地，有的敌军士兵冲入堑壕，七十五团的战士们冲出来与敌搏斗。唐式遵丧心病狂，仍旧命令炮火不停，大面山阵地上，敌我双方同时被敌炮火覆盖。危险时刻，韩东山立即将预备队派出，经过一天奋力厮杀，敌人遗尸累累，两个旅的进攻仍告失败。
大面山，七十三团前沿阵地。敌四个旅的兵力以团为单位，轮番猛攻。七十三团团长刘理运在前沿阵地仅放了二个连，在敌人猛烈的炮火下，前沿阵地的鹿砦、“木城”都被打着了，阵地上空，烈火浓烟，遮天蔽日。大火分散了红军战士的抵抗，敌廖雨辰部乘势连续突破了红军两道战壕，一部分敌军已经攻到七十三团主阵地，这里距许世友的师指挥所老鹰寨仅两百多米。
此时指挥战斗已经不需要望远镜了，许世友对刘理运说：“敌人不怕死，我们红军更不怕死，把你的敢死营拉出来，把这股敌人给我吃下去！”
刘理运一声大喝，七十三团敢死营如同苍鹰扑兔，冲进敌群用大刀刺刀与敌人展开拼杀，这股敌人还未解决，敌许绍宗师的彭焕章第一旅和赵鹤第七旅从红七十三团和红七十五团接合部突入二十五师阵地，敌人的先头部队已经冲到了许世友指挥所的山脚下。千钧一发之际，许世友命令作为预备队的红七十四团团长潘幼卿：“马上出击，坚决把突进来的敌人消灭掉。七十三、七十五团用火力支援你们！”
许绍宗师的这股敌军有数千之众，从山脚仰攻到山顶，一路上几经厮杀，一个个早已精疲力竭，腿脚酸软，突然遭到七十四团以泰山压顶之势的攻击。七十四团是二十五师的预备队，蓄精养锐，敌人是疲惫之师，虽鲁缟不能穿，在七十四团突然而猛烈的火力打击下，敌人再也支撑不住，四处溃散。许世友大喝一声，一把抽出插在背上的大刀，与陈海松一起率领师直属分队杀向敌人。
红军乘胜追杀敌人七八里，将敌人赶至大面山下的白沙河边。仅这次进攻，唐式遵的几个旅加起来损失了近一万人。
长时间的正面防御作战，敌我双方都异常疲倦。川军的战法简单愚蠢，硬打硬攻，结果是尸横遍野，血流成河。红军战士除了正面坚守外，还采用正规战与游击战相结合的方法，以多种手段，袭扰、打击、疲惫敌人，削弱敌人的战斗力。
三十一军二七一团防守在西线小通江河北岸，对岸是邓锡侯部。邓锡侯为了保存实力，不愿意配合刘湘进攻，他的部队在小通江河南岸坚守不出。二七一团团长王友均看到敌人不动，决定采用你不动我动的办法，在了解清楚敌人的部署情况后，在一个月黑风高的夜晚，王友均亲率三十余人的手枪队，从平溪坝以北夜渡小通江河，穿过邓锡侯部沿岸的防线，摸到敌人后方牛角嵌。这里驻着邓锡侯部一个团，因为长时间没有战斗，敌军情绪消极，防卫懈怠。王友均突然袭击敌军团部，战士们手执大刀，冲进敌团部，王友均直扑敌团长卧室，听到枪声，敌团长慌慌张张从卧室里跑出来，被王友均迎面一刀，砍倒在地。团部里都是些非战斗人员，一看到团长被砍死，一个个都跪地缴枪。王友均命令他们脱下军衣，将这些俘虏捆成一串，每个人身上挂一个拉了弦的手榴弹，自己和手枪队的战士们穿上敌军衣，化装成敌军，带着俘虏和战利品安全渡河返回阵地。
有一个连队更想出绝招，战士们先是在当地找来成群的水牛，在牛背上安装一个木架，木架上挂满鞭炮，然后在夜幕掩护下将牛群赶过大河，来到敌人前沿阵地后，将鞭炮点燃，被噼噼啪啪的鞭炮声惊吓的牛群在敌阵地前横冲直撞，搅得敌人昼夜不宁。以后又将缴获的敌军电筒绑在狗的身上，晚上悄悄地将这些狗带到敌军阵地前，然后突然打开手电筒，受到惊吓的狗群冲入敌阵，敌人阵地上顿时道道电光乱晃，阵地上的敌军看到乱晃的手电光，惊慌失措，向着电光开枪，被枪声惊吓的狗群在敌人阵地到处乱窜。这些小动作搞得敌军草木皆兵，夜夜不得安宁。闹腾几次后，敌军放松了警惕，红军战士们又乘虚而入，突然深入敌人阵地发动袭击，打得敌军措手不及。各种袭扰活动，沉重地打击了敌人的军心和士气。
大面山、玄祖殿血战，消耗疲惫了敌军的精锐之师。刘湘以争夺万源为目标的第四期总攻再告失败。经过七十多天的艰苦防御作战，红军消耗了敌人大量的有生力量，仅第五路军在万源的三次总攻中就被歼一万四千余人。西线各路军阀部队在红军的节节抗击中，损失惨重，兵疲力竭，刘湘的六路围攻已成强弩之末，为红军转入反攻创造了条件。
敌五、六两路十几万人对万源地区围攻以来，历时四月之久，在以万源为中心周围百余里内，使用兵力逾二十个旅，使用于万源正面的攻击部队先后达二百多团次，有时在一个狭小地区内曾同时使用几个团，在清花溪、白沙河并不宽广的地面上甚至使用到二十多个团同时进犯。每次攻击，都受到红军的猛烈打击，伤亡惨重，最后以败退告终。敌人的万源攻击战不仅毫无进展，而且损失惨重。很多部队被打散打残。前线部队有的一个团仅剩百十人，有的连，战前接近一百人，现在不足二十人。敌军士气日益低落，战斗力大幅下降，逃亡不断。为弥补兵员不足，敌军在战区附近各县大肆拉兵、拉夫来补充。川军军纪败坏，奸淫掳掠，无所不为，再加以征粮拉夫，更是弄得民怨沸腾，怨声载道。
时值酷暑，天气炎热，前线死尸枕藉，在高温烘烤下，很快腐烂发臭，瘟疫流行。敌人非战斗减员大量增加。随着战争的进展，敌人的后勤补给越来越少，前方部队缺粮少弹，敌人的报纸惊呼：“前线士兵，形同乞丐，令人视之，惊为僵尸。”由于死伤惨重，军队内部士气低沉，官兵普遍厌战，最后溃败，已经成为定局。
敌二十三军第二师师长廖雨辰在与红军的多次交手中，屡受打击，眼见得前途无望，他干脆破罐子破摔，在给刘湘的报告中说：“崇山峻岭，溽暑炎蒸，疫病丛生，遗尸载道。伤亡既众，无法补充，勇气消沉，兵无斗志。官长恒多自戕，士兵日益逃亡，考察各连兵员情况，多者不过三十名，少者仅十余名，加以千里匮粮，师不宿饱，怨气四起，哗溃甚虞。职等处此危局，莫展一筹，唯恳总指挥唐，星夜派队前来接替防务，并恳总司令刘、军长刘，将职师残部明令解散……”
8月7日以后，刘湘无力再攻万源，被迫变攻为守。
红军在根据地作战，得到苏区群众和各级基层政权的全力支持，苏区的农民把刚收获的谷子、玉米碾成大米和面粉支援前线，自己却用野菜和洋芋充饥。红军战线日益收缩，后勤补给的距离也大大缩短，苏区各县组织了大量的妇女运输连，将粮食和弹药等物资源源不断地送往前线。一千四百余名战士夜以继日地加班生产，修好了大批枪械，生产了大量子弹和手榴弹及迫击炮弹，缓解了红军粮弹不足的困难。在各级苏维埃政权的组织下，根据地的青壮年积极参加红军，红军兵员得到了及时补充。
与此同时，西线红三十一军、红四军一部在南起通江城附近，北至小通江河一线阵地上，多次击退了敌李家钰、杨森、范绍增、陈兰亭、潘文华部的进攻，与敌在西线阵地上形成对峙。7月15日，西线红军乘潘文华暂编第二师彭韩部与杨森部交接防地之机，一举攻占简家山，直逼通江城下，有力地配合了东线的万源保卫战。
经过近十个月的反“六路围攻”作战，红四方面军各部共歼敌近四万人。红四方面军八万多主力红军，万源前线部队接近四五万，但在最前沿主要阵地的战斗部队始终只有五个营左右，大量主力部队处在休整和待机状态。敌我力量相比，此消彼长，整个战场的形势发生了有利于红军的变化。红四方面军总部制定的“收紧阵地，诱敌深入”，节节抗击，消耗和迟滞敌人的战略意图已经达到，所有这些都说明，红军反攻条件已经具备，反攻时机业已成熟。