日军继向宜昌西平善坝、石牌要塞等处进逼。江防守军凭借山谷隘路截击、伏击日军，26日、27日激战最烈。宋肯堂军刘云瀚师、孙定超师和方天军覃道善师在正面阵地血战，官兵前仆后继，壮烈牺牲，歼敌亦甚众。王敬久集团军和中国空军、美国第14航空队攻击日军后方交通线，配合战斗。
当战事紧急之时，日军于27日将停泊在宜昌江面的50余艘船舶驶往沙市。
27-29日，日军步、炮、空、配合，全力强攻曹家畈及石牌要塞。蒋介石电话指示：希望第18军固守石牌要塞，如苏联之保卫斯大林格勒，聚歼日寇，以建立殊勋。各部咸抱与要塞共存亡之决心，与敌决战。5月下旬，第六战区左右两翼之援军池峰城军之许文耀师和王甲本、王耀武两军到达前线。参加作战的江防军胡琏师等部在石牌等处击歼日军甚众，迄31日，石牌要塞始终确保。日军遭江防军痛击后伤亡惨重，被迫撤退。高卓东军王严师于29日克复渔洋关。
第六战区发现日军有撤退迹象，于5月31日下令反击。自6月1日起，清江两岸全线反攻，先后克复安乡、新安、王家厂、暖水街，进迫公安、磨盘洲之线。至6月3日，江防军恢复战前态势。
日军渡江北撤时，被第六战区部队包围于宜都城郊，渡过江北之日军复渡至江南援救。日军另部由松滋、公安增援。王耀武军之周志道师、张灵甫师与之激战3昼夜。7日，赵季平师夜袭日军第13师团司令部。8日，戴之奇师协助赵师攻克宜都，9日克复枝江城，11日攻占松滋口。公安、涴市、弥陀寺、申津渡、杨林市均相继收复。王耀武军猛攻藕池口，与日军巷战。日军据工事顽抗，施放毒气。王耀武军伤亡奇重，本已占领市区2/3，但日军获得增援复作反攻。第六战区对石首、藕池口、弥陀寺之攻击乃行停止。会战至此结束。