原田熊吉把伤员都留在了庆云，第二天一早从庆云出发赶往无棣，毫无意外地一路遭到袭击。
日军遭到了八路骑兵的袭击，八路骑兵十骑为一组，突然冲向日军，在快接近日军行进队伍时用机枪扫射，打完一匣子子弹，然后掠过日军，快速撤离。骑兵速度太快，拦都拦截不了。
日军千辛万苦，终于在傍晚之前到达马颊河，原田熊吉派出部队到对岸建立阵地，部队源源不断的从大桥通过。
原田熊吉见部队已渡过了一半多，没有遭到大规模袭击，才放下心来。师团部顺利通过大桥。
师团部刚过河没多久，大桥就被爆破。紧接着过河的日军就遭到炮火袭击。原田熊吉并不慌张，之前他已作了应急预案。命令过河的部队就地展开防守，同时命令马颊河北岸日军立即涉水过河，从侧面迂回八路军。马颊河是一条泄洪通道，虽然现在是丰水期，但涉水过河完全没有问题。
北岸八路军大队骑兵呼啸而来，日军一部压住阵角，大部队开始涉水过河，眼见大批日军即将涉水上岸，东边传来震耳欲聋\"突突\"声响，日军沿河道望去，五六十条船快速由东而来，冲向日军涉水部队。
冲过来的是渤海军区海防部队，他们乘坐的是改造过的机动船，船上搭载的是一台水冷单缸发动机，一人在船尾掌舵，船上能坐十余人，每艘船上五挺机枪，机枪射击位上还加装了防护钢板，战士们趴卧在船上做好射击准备。
北岸日军一时不知是敌是友，稍一犹豫，机动船已接近涉水日军。水中日军行动不便，只能心中祷告船队上的是日军部队。机动船呈八字展开，向涉水日军开了火。日军在河中成了活靶子，马颊河染上了一片血红。马颊河两岸日军马上对着机动船队射击，打到机动船冒出一串火花。
海防大队主即驶入涉水日军队伍，一边行进一边射杀。岸上日军投鼠忌器，机动船队穿过涉水日军队伍驶向上游，又调头从上游冲下来，反复三次，马颊河中已没有了能站着的日军。船队停在下游二公里处虎视眈眈。北岸日军再也不敢过河，也不敢分散，大批八路军已围了上来。
原田熊吉做梦也没有想八路军在平原就敢围歼自己7千余人的队伍，也没有想到第27师团被截成了两段。马颊河南岸日军经受着猛烈的炮击，火箭弹拖着长长的尾焰，带着啸声砸在了日军人群中，日军火炮刚展开炮击就被消灭。
原田熊吉集中起一股日军向西突围，冲破了我军拦截防线。冀中骑兵团展开拦截，平原上骑兵追逐着日军，用马刀清除日军。突围日军徒劳的东奔西突，被冀中骑兵团一一消灭。攻击无棣的18团也抽调了过来，黄思源部也加入了进来，南岸日军被国共两军8000余人压缩到了马颊河南岸，复仇的炮火不断砸在了日军人群中。
原田熊吉彻底绝望了，命令北岸日军突围，他则带着剩余的南岸日军发起了绝死冲锋，日军停在南岸只能被动挨打，绝死冲锋或许还能有一条活路。原田熊吉冲在前面，挥舞着指挥刀激励日军奋勇向前。这么明显的目标，我军当然不会放过，从各个方向射出的十余发子弹打中了原田熊吉。
原田熊吉倒了下去，闭上了他的双眼，带着不甘去见了天照大神。天皇让他带领第27师团建立功勋，他都带领师团进入绝境，只能以死谢罪了。
南岸日军垂死挣扎了一个小时，被国共西军完全歼灭，17团，冀中32团、30团在马颊河中海防大队的火力掩护下登上了北岸。
北岸日军正在向北突围，409团421团422团回民支队、清河骑大队、还有地方武装竭力拖住日军，冀中骑兵团又从马颊河上游过河加入了北岸战场。
战斗从夜晚打到了黎明，除了零星的散兵跑到了庆云，第27师团被国共两军全歼，无棣日军也被回过头的我军歼灭。北路我军趁势进攻庆云，庆云日伪军不战退出，逃往盐山，我军占领庆云。
何思源部与南路我军一起威逼惠民，惠民日军也不战退出，何思源部鲁北行署进入惠民。经过协商张子良部退出无棣以东，我军让出阳信，国共两军皆大欢喜。冀鲁边与清河之间再无阻隔。
无棣一战歼灭第27师团7000余人，无棣日军240余人，缴获弹药无数。一战攻克了庆云、无棣、惠民三座县城，在我军中引起了轰动，这是继115师及沂蒙军区收复蒙阴、费县后再次攻克县城。在敌后根据地普遍遭到重大损失的情况下，山东根据地还有余力收复三座县城，意味着山东根据地在我军中的战略地位进一步提高。延安总部拟派更多的军事、政工人员前来山东，加强山东根据地的力量。
无棣战役在日军中也造成了非常大的影响，华北派遣军司令冈村宁次意识到以现有华北派遣军的兵力，已无力全面镇压华北平原、山西、山东的中共敌后反抗力量，充其量只能起到维持的作用。山东中共力量不可避免地向周边扩展。他可以想像，冀中根据地日军兵力大批调出，在不久的将来，冀中将再次赤化。
冈村宁次向中国派遣军、日本陆军总部求援，然而陷入太平洋战争的日本，已无力向中国派遣军队，还需从中国战场调集兵力前往太平洋战场。大形势下，冈村宁次也无能为力。
冈村宁次从日本国内得到的及从国内外公开报道的消息中，隐约分析出日本海军在中途岛海战中遭到了重创。日本海军?在中途岛海战失败后，日本政府选择全面封锁消息，避免国内士气崩溃?。这种隐瞒不仅限于海军内部，陆军同样被蒙在鼓里。
日本海军还通过篡改事实来维持虚假的“优势形象”?在国内隐瞒了这一消息。甚至包括东条英机这样的高层领导也直到一个月后才得知中途岛海战真相?。隐瞒行为导致日本整体战略判断严重失误。直到1945年遭受原子弹打击前，许多高层仍幻想美国可能崩溃?。而日本陆军因缺乏真实情报，无法及时调整太平洋战场部署?。