尽优势的清军士气旺盛，火力并不比日军差太多，因此山口素臣始终没有办法对42联队予以支援。
8月14日凌晨3点的时候，42联队联队长山谷雄矶自知无法突破血军的包围圈，下令全体士兵宁可玉碎也不能成为俘虏。作为最早的日本陆军部队，第五师团的战斗意志非常强悍，士兵们毫不犹豫地接受了联队长的命令，宁战死也不肯投降。这给王志勇的全歼42联队计划制造了极大的麻烦。
从凌晨开始，血军不间断地对42联队进行轰炸，步兵压缩进攻，到了天亮之后，士兵开始向42联队阵地挖掘战壕靠近。双方数次交锋，42联队发起一波又一波的决死冲锋，导致双方都死伤惨重。
8月14日下午5点钟，日本第五师团步兵第42联队终于被血军步兵第1旅、第9旅和第10旅围歼歼灭。第42联队是日军第五师团步兵联队中最精锐的部队，此前山口素臣不舍得将其投入正面战场上，因此它的建制一直保存最完整，的第42联队3987人，只有452人被俘，其余士兵全部战死。但即便是被俘的452人不是已经毫无反抗能力，就是即将战死，只有少部分是丧失斗志选择投降。
王志勇见到自己的伤亡统计之后，勃然大怒，下令将日军战俘全部处决。不过幸亏步兵第1旅代旅帅齐灵之及时制止，如此大规模杀俘行为，将来必定会遭到报复。
“战争一定会结束，大清国即便是有了主公做丞相，可是毕竟打不过八国。我们能赢一场战斗，但赢不了一场战争。”齐灵之说道，“这注定是一场失败的战争，日本战俘还有用，我们不但不能杀，还要救他们。”
王志勇下令要杀战俘不过是一时气话，被齐灵之阻止之后也便不再杀俘了。齐灵之其后建议将战俘还给日本人，消耗日本人的口粮和药品，另外大量的伤兵也会让日军士气下跌。王志勇觉得这是一个好主意，笑着说你小子已经不是当年那个打仗还哭的小战士了。
齐灵之忙说：“我现在是旅帅，你好歹给我个面子。”
王志勇哈哈大笑，随即与马玉昆取得联系，双方暂停对日军的攻击。
山口素臣大感疑惑之际，收到清军的信函，清军为了表示“友好”，将释放42联队战俘，甚至归还42联队战旗。山口素臣对于接受战俘并不看重，但是对方提出归还联队旗却让他喜出望外，根据日本陆军规定，如果一旦战旗被缴获，这支联队将永远取消。而这意味着第五师团将从甲种师团一下子蜕变成为乙种师团，再也不会承担战斗任务，将永远成为一支看家守田的部队。
山口素臣立即答应下来，只是他还是不明白，为什么清军会一下子变得这么好了。而后他也得到了清军的要求，希望他们能够交换战俘，山口素臣这才喘了一口气，有条件提出总比没有强。
日本俘虏的战俘之中便有羌藏骑兵旅第1团团长王雷，他是跌落马下摔晕过去被日本人俘虏，日本人想用他们做人质，现在用这些俘虏交换战俘。
双方既然经过简单的沟通，就算谈判成功了，随即在15日夜里开始交换战俘。日本人担心清军会趁机进攻，但是在王志勇的劝说下，马玉昆并没趁机进攻。双方交换战俘诡异而平静地完成，甚至包括第42联队被烧了一半的联队旗也归还给了日军，甚至王志勇还写给山口素臣一封劝降信，并郑重其事地告诉他，天津已经被占领，你们第五师团的后路彻底没有了。
山口素臣大吃一惊，在交换的战俘中有他曾经派往天津的士兵，他们证实了这则消息的准确性，王志勇没有骗他，天津的确被攻占，俄国远东舰队仓皇逃离大沽口。
“懦夫！懦夫！该死的俄国海军，他们抛弃了所有人！”山口素臣大骂不已，由于这几天的死战，导致第五师团元气大伤，山口素臣不得不采取了
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