当其被中国军队包围在万家岭地区时，南九州人刚毅、凶悍、争强好斗的性格立刻被激发出来，求生欲望使他们作困兽之斗，表现出了很强的内聚力和奋勇精神。
而且第106师团官兵经过彭泽、九江以及南浔路等战役的磨练，已有了战场经验，其战斗素质有所提高。
这样，虽然中国军队包围攻击第106师团“德安迂回部队”达两周之久，但却在其拼死奋战下没能歼灭，最后被迫于10月13日撤围。
应该说，第106师团战斗意志是极高的，其被优势的中国军队重重包围达两周居然能坚持下来，能够做到这一点是极不容易的。
这时，由于后方联络线被新四军切断，日军第106师团处境已十分困难，dàn • yào 、粮食和药品均极端缺乏，只能从地上捡拾任何可以食用的东西，放在钢盔中用木棍捣啐后充饥。
受困于万家岭地区的第106师团完全依靠空投补给。日军菅原飞行团和海军航空部队配合自10月11日至10月14日出动了全部力量，昼夜不停地向万家岭地区空投补给，共计出动了约达930架次，空投补给物资达65吨370公斤（其中粮食55吨）。
对此大感惊讶的中国官兵后来回忆日军甚至还空降了补充人员。但由于双方阵地犬牙交错，物资常常落在两军阵地之间。
于是双方又展开了争夺物资的战斗，日军因此战死者不在少数。大部分的日军的军服此时都破烂不堪，不得不从中国兵尸体上扒衣服穿。
日本官兵中，大部分都同时受着创伤、痢疾和营养失调三种苦难，许多士兵都由于伤病恶化而死去，也有些士兵走着走着就突然倒地没有了气息。
精神病患者和自杀者也不断出现。在埋葬死者时，由于士兵们的体力严重衰弱，挖出的坑很浅，以至于有些尸体的头胸部在土里，而腐烂的脚却露了出来。
同时，由于战场上枪炮弹横飞，日军来不及修建厕所，加上大部分官兵都患上了痢疾，就随地大小便。
这样，尸臭、粪臭交织在一起形成的恶臭，不仅地上的人能闻到，甚至飞来空投物质的日机飞行员在空中都闻到了这种异臭。
这种状况与日后在瓜达卡纳尔岛、新几内亚、因帕尔等南方战场上日军的惨状记录相类似。
1938年秋天第106师团出现的惨状，是日本陆军的深刻教训，于是在战史中被抹杀，日军一直掩盖着这一真相。
此战中幸存下来的日军辎重兵第106联队士兵那须良辅在战后仍然心有余悸地回忆道：
“战友们大部都受伤，也有些因为饥饿和疲惫而倒下来。死在水沟的战友们，他们的脸色都变成茶色而浮肿，白花花的蛆虫从他们的鼻孔和嘴巴掉下来。一连几天都没吃东西，只能从漂浮着同伴尸体的水沟里舀脏水喝，活着的人也都快变成了鬼。我也觉得我的死期到了。对着十月的月亮，我放声大哭。”
10月13日以后，日军增援的第17师团之步兵团已到达武开路，与第102旅团会合，并肩向第18军副军长陈沛指挥的第60师、预备第6师等阻击部队阵地猛攻。
为阻止其东进，守军又增调第142师、第91师及第187师投入战斗，进行反复、激烈的争夺。
薛岳因进攻已无进展，而阻击部队及进攻部队的伤亡均极惨重，且第66军及第4军已转移至新的阵地，遂下令撤出战斗，全军退守永丰桥、郭背山、柘林一线。
我军对第106师团的围攻作战到此结束。虽然我军已经撤走，但日军第106师团仍在原地不敢轻举妄动，到10月17日才与铃木支队在张古山附近会合。