下午15时24分钟，18军将少将支队残部1500人牢牢的在北辛庄围了起来，包围圈由第三师负责，整编24师打扫战场回师泰城准备攻城，第一装甲师，从界首出发沿着着津浦路向着济南进攻，这时的白俄部队也在聂卡耶夫上校率领下往界首而来，白俄团的装甲列车通常配备多门火炮，如 FK96（德制）77 毫米炮、法制 75 毫米 Apx 野战炮等，还装备有大量重机枪，如马克沁重机枪等，而在二次北伐的时候每列车又增加了日本 38 式野炮 7 门，迫击炮 2 门，马克沁重机枪 24 挺，这时的张宗昌已经开始给日本人当狗了，火力得到了很大的增强，在装甲列车身后是白俄哥萨克骑兵部队。
双方在张夏镇遭遇上，瞬间一场激烈的遭遇战打响了起来。杜玉明站在指挥车上冷静地观察着战场形势。眼前的峡谷狭窄，部队难以全面展开，在这局促的地形下，他迅速做出判断并果断下令，一营以一个连的兵力全力抢占左侧无名高地，与此同时，一辆辆坦克也纷纷开到前面，准备为步兵冲锋提供强大的火力掩护，对据守铁路的白俄团展开火力覆盖。
战斗刚一开始的十分钟内，双方的炮火便迅速展开。白俄军的火炮部署在列车两侧，在这狭窄的战场上，他们的火力难以充分施展，很快便在装甲第一师强大的火力压制下陷入劣势。只见一枚枚炮弹精准地落在白俄军的装甲列车上，车头瞬间被炸得千疮百孔，出现了多个大洞，在无名高地，白俄装甲列车的伴随步兵正与第一装甲师的摩托化营激烈争夺。双方士兵几乎同时朝着高地顶端发起冲锋，然而，第一装甲师的士兵们凭借着冲锋枪凶猛的火力，瞬间将白俄步兵打得节节败退，狼狈地从高地上撤了下去。
聂卡耶夫见白俄军落入下风，连忙集中火力进行支援，先放弃在正面进攻的坦克，试图先南下无名高地挽回颓势，但一切都是徒劳，第一装甲师的步兵们在坦克的紧密掩护下，冲了向了列，尽管白俄兵凭借着顽强的战斗意志进行抵抗，可在第一装甲师绝对优势的火力和兵力面前，根本无法创造奇迹。
见状聂卡耶夫上校心一横马上将白俄骑兵部队投入战场，他希望哥萨克的骑兵们利用速度优势将第一装甲师的部兵赶开列车，好让他们重整，部队和火力，战场上白俄哥萨克骑兵的冲锋成为了这场战争的缩影。那些身着土黄色军装，戴着奉军军帽的的哥萨克骑兵们，骑着马，挥舞着战刀，试图凭借骑兵的冲击力突破防线，然而，迎接他们的是坦克机枪密集的的子弹、威力巨大的坦克炮，一时之间，一片片白俄骑兵被无情地撕成碎片，纷纷从马上坠落，倒在这片染满鲜血的土地上，原本整齐的冲锋队伍瞬间土崩瓦解。
随着战斗的持续推进，第一装甲师的优势愈发明显。下午 14 点 01 分，这场战斗终于落下帷幕，聂卡耶夫还想率领白俄部队退出战场，虽然他们在张宗昌的军队中拿着两倍的军饷，但是也不愿意白白送命，聂卡耶夫明白战斗已经失败没有必要在打下去，当即开始撤退。
然而杜玉明哪能让他如愿，他早就知道白俄人作恶多端，张宗昌甚至下令白俄人不管犯了什么罪都不能判死刑，第一装甲师的坦克碾过了哥萨克骑兵的尸体，截断了白俄军队的归路，当战士们进攻到指挥车厢的时候，聂卡耶夫选择了投降，自此白俄军在张夏镇北被全部歼灭。战场上弥漫着硝烟和血腥的气息，到处都是残骸和尸体。
张夏镇，第一装甲师的战士们已经打扫战场，FK96（德制）77 毫米炮、38 式 75 毫米炮、法制 75 毫米 Apx 野战，马克沁重机枪,没有损坏的都被搬了下来，他们将把这些东西交给了其他部队，虽然第一装甲师不需要，但是其他的部队还是要的。
这时曹元脚步匆匆地来到杜玉明面前，手中紧紧握着两柄带着精美装饰的哥萨克骑兵刀，刀身闪烁着冰冷的光芒。他兴奋地说道：“师长，这是从老毛子的指挥刀，我们进攻到指挥车厢的时候，那个老毛子投降了，“
杜玉明，目光落在那两柄骑兵刀上，伸手接过仔细端详。此时，拿过指挥刀，反复查看后，对着曹元说道：“这两把指挥刀我留下了，这些作恶多端的白俄人，找个地方，挖个坑埋了，再立一块碑，上面就写上俄冢。也就在这天路下面让中国老百姓从他们的上面走过。”
曹元闻言，神情严肃，立刻立正敬礼，转身离去，执行蒋现云的命令去了。
与此同时，在第三师的指挥部里，蒋现云和周亦云正围坐在地图前，如今大局已定，战场形势已然明朗，周亦云深知，为了避免不必要的伤亡和实力消耗，也为了在济南和日军争锋，他略作思索后，果断下令：“对于少将支队，我们围而不攻，采用攻心战术。想办法让少将支队里面的中国人出来，只留下日本人，到时候再一举歼灭。”
命令迅速传达下去，各部队立刻行动起来，按照周亦云的指示调整部署。在泰城，敌军徐海春旅此时正陷入绝望的境地，徐海春得知自己已然深陷重围，整个泰安和济南地区都已没有友军的支援，其实，这个时候少将支队还在，但日本势力和老帅张宗昌都已经覆灭，即便徐海春知道少将支队的存在，也是无济于事，根本冲不出泰城的重重包围。
在绝望和无奈之下，14 点 30 分，徐海春终于做出了决定，开城向整编 24 师投降。 3000 人的徐海春旅放下了武器，缓缓走出城门，然而，令人意想不到的是，深夜时分，徐海春竟然潜逃了，消失得无影无踪。
周亦云得知此事后，并没有太过在意，他按照一贯的传统，轻松地收编了张军的这 3000 人，进行就地征兵和吸收，有意愿参加革命的战士。