战场上，两军拼杀全凭一股气，一人胆怯，立刻像传染病一样影响一大片。冲向红军阵地的敌人经受不住如此猛烈的拼杀，扭头就跑，熊厚发立刻指挥发起反击。战斗到15日拂晓，徐向前、李先念率大部队赶到。此刻，整个战场开了锅一样，枪炮声震天动地，敌我双方混战在一起，敌军整团、整旅发起进攻，战斗进行得异常惨烈。徐向前对李先念说：“这一仗，我们是违背了张主席意图打的，一定要打好，打不好，我们是难以交账的。部队要是顶不住，放跑了敌人，我就拆散你们三十军！”
李先念还是第一次听到徐向前说出分量这么重的话，他二话没说，一把脱下上衣，提枪转身，带着警卫连直冲前沿。战后，有参谋告诉李先念，徐向前见他走了，怕他上去拼命，直后悔。
惨烈的阻击战进行了两天，一万多敌军从各个口子向外冲，红军二六四、二六七、二六八、二七四团陆续赶到，三十一军九十三师的部队也从敌人屁股后面压来，前堵后追，敌军首尾难顾，乱成一团。见时机已到，徐向前下达了全线出击的命令。三十多里宽的战场上，军号声响彻云霄，红军战士冲出阵地将敌军分割围歼，山坡、沟壑、田坎到处是搏杀的战场，短兵相接，血肉横飞，残敌满山乱窜，到处都是红军战士“缴枪不杀”的喊声。如同得到命令，敌军纷纷扔掉枪举手投降。放眼战场，敌人尸横遍野。除了在战场上战死的外，掉到崖下摔死、掉到水中淹死及弃枪逃匿者不计其数。
战至15日上午，红军毙敌旅长傅贵梁以下官兵四千余人，俘敌旅长以下官兵万余人，缴枪七千余支、迫击炮四十余门、电话机八十余部、电台七部、子弹数十万发。黄猫垭阻击战是红军反“六路围攻”以来歼敌数量最多、最集中的一次重要战斗。
在红九军、红四军两路的打击下，敌第三、四路望风而逃。杨森慌忙撤出通江城。9月11日，罗泽洲撤出巴中，红军追击部队不战而得两城。王树声没有半点停留，率部继续追击敌人。红四军进占兰草渡，向营山方向追击杨森第四路；红九军追击李家钰、罗泽洲第三路，直扑仪陇，在右垭口附近歼灭李家钰四个团。
9月16日，罗泽洲放弃仪陇，向蓬安境内溃退，红九军收复仪陇城。敌人没有半点斗志，七天狂奔五六百里，一直逃到嘉陵江西岸。红三十军向南疾进，二十二日攻克苍溪城，一直打到阆中城下。红四军一部尾追敌第四路直至兰草渡西南地区。
关于红九军消灭李家钰部四个团还有一个传奇故事。红军展开反攻后，红九军的两个主力团采用夜袭方式，占领了敌人控制的重要阵地铁家山，并乘势攻到敌人后方长赤、木门一带。某部的电话员在给部队架电话线时，将电话线搭到敌人遗留的线路上，正好听见了敌方在通话，他听出是李家钰师在请示是否撤退。这个电话兵立即把这一重要情况报告正随红九军前进的陈昌浩。得知这一重要情况，陈昌浩马上拿起电话，以敌军上级下命令的口气，要李家钰师“坚守阵地，不许丢失”，意在不让敌人放弃阵地跑掉。这一重要的“上级指示”，稳住了敌军，为红九军全歼李家钰部创造了条件。
那些没有被红军拦截、侥幸逃脱的敌军，在逃跑的过程中也损失惨重。第一路邓锡侯部跑得算是最快的，在得知第五、六路惨败后，邓锡侯即令一线部队转移阵地。第一步退守巴河一线，巩固南江，视情况变化再向后撤，并与二路军约定9月4日开始行动。本想作有计划的撤退，不料各路军溃败情况犹如传染病一样，前方军心早已动摇；加以部分旅、团长不在前方，指挥系统混乱，命令无法贯彻，官兵怕被围歼，都争先逃跑。先得令的先走，作掩护部队的不到时间也就溜了。恰逢当面红军反攻，邓锡侯部的撤退立即演变成“恐慌大逃亡”。各部官兵互不听指挥，各择路径，最远的甚至绕道一千多里，从陕南境内逃回广元。十余天的时间，从小通江河、南江溃逃至广元，邓部整旅整团溃不成军，狂奔七八百里，各旅官兵伤亡共约二千五百余人，士兵逃散在四千人以上，械弹物资损失更多，比进攻各时期全部的损失还要大得多。由于溃退途中屡次遭到红军的有力追击，一些官兵患了恐惧综合征，只要一听到“红军来了”，不管何时何地，不管是在吃饭还是睡觉甚至是在如厕，都一跃而起，不问方向，拔腿狂奔，及至精疲力竭方才问“红军在哪里？”士气低落，可想而知，部队已经完全丧失了战斗力。
邓锡侯到广元收拢败兵，整顿部队，向其官兵训话时问的几句话颇有代表性：“你们进攻几个月才到小通江河，几天就跑回来了，你们一趟子跑了七百多里，真是跑得快哟。我不怪士兵们，我要问一问你们这些指挥官们究竟在搞些啥子嘛？”
1935年3月《国闻周报》上的《川东北剿赤印象记》长篇报道详细描述了敌军阵线崩溃逃跑时慌不择路的狼狈相：
这时我方的阵脚大乱，匪看破这个弱点，大胆地用深入穷追的策略。分兵两路，一路向三师追击，一路便向四师。向三师追击的在二十那天已攻到离宣汉城不过百里的罗文坝、佛耳岩一带，向四师冲来的这路，打过了陈师和孟旅之后，便横冲到土地堡来打廖开孝旅。廖旅不敢恋战，赶急向绥定的第一道要隘马渡关退去。孟旅也退到了那里。还守着通江的麻石场、铜冠山、喜神滩一线的周绍轩和范楠煊两旅便处于腹背受敌的形势。当面的匪，又天天在攻，军心有些动摇起来。加之，四师所指挥的部队，那时已被匪从中间截成了两段，呼应不灵。当时高级指挥官手忙脚乱的情形真是一言难尽。局势之险恶，军心之紧张，也就可想而知了。
周、范两旅勉强在原线撑持了四天，才转奉到刘湘的固守绥、宣的命令，二十一日晚开始退过长滩河。以五日五夜的脚力，退到距原阵地足足有四百里远的三汇场……古语说的：“其进锐者其退速”，然而左翼退却的这四百里路和右翼退却的三百多里路乃是在抛掷了很大的血肉的代价，和熬过了十个月的长时间才夺回来的，竟在短短的十天中轻轻断送了！
因了四师的退却，在左的彭诚孚也不能不退；更左的守通江城的杨森部，以及守通江县西北一带的李、罗、田、邓部更不肯再守。于是全线总退却，而且是都不大肯抵抗地退却。截至九月二十六日止，巴中、南江、仪陇、营山都相继放弃了！阆中，广安、苍溪在危险中，他们虽不想抵抗，其如赤匪毫不留情何！所以李、罗、杨三部遭匪各个击破，伤亡损失得很惨。像这样节节后退，不知道究竟要退到什么地方才不退了……
各路敌人狂奔逃跑，红军各部拼命追击，演出了一幕幕精彩生动的活剧。
红四方面军老战士，海军中将周希汉在《深夜的号声》一文中记载了那场追击战中的有趣故事：
我带军直属队随二十五师后面出发，二十七师在最后，一起向罗文坝方向追击。军直属队虽有五六百人，有战斗力的部队只有一个通信队。其他的，除号兵连外，都是机关干部和勤杂人员，行动起来，骡马担子一大溜。我们沿着直通宣汉、达县的公路向南疾进。涉过一条河，走不多远，通信员忽然奔来报告说：“前边有一条岔道，路口躺着不少敌人的伤兵。”
我们赶到前边，果然有七八个敌人的伤兵躺在公路边上。二十五师师长韩东山同志等挨次地询问着他们，回答都是一致的：敌人由这里拐弯向东去了。可是，伤兵毕竟是敌人的，不能轻易相信。我们沿着向东的小路，用手电筒仔细勘察了一番：路上不时发现敌人丢下的空烟盒、烂草鞋、破军衣和一些散落的银圆，路两旁的草给踩倒了，几个被遗弃的伤兵，倒在草窝边呻吟；由岔道口向南去的公路上，却干干净净，没有任何痕迹。这一切征象都说明，伤兵没有说谎。于是，二十五师便改由这条朝东的小路追击敌人。我带军直属队按着原来的路线继续沿公路南进，预定集合地点是罗文坝。
我们向南走了五六里路，突然，砰！一声枪响，山鸣谷应，声音很近。我估计，这一线敌人也许会布置埋伏，便跳下马，带领通信队、号兵连赶到队伍最前边。这时，天色更黑了，我极力辨认着眼前的一切，发觉在右前方山坡上，隐约有个发白的东西。我们正怀疑莫解，又是一声枪响。乘着打枪发射的火光，这才看清了那是一座小庙。显然，这是敌人利用两侧的高山来阻击我们。情况不大妙，二十五师走了，二十七师还没有赶上，而我们这五六百人只有通信队有战斗力，怎么办呢？我和通信队长谢家庆研究了一下，决定用一个排去袭击小庙，两个排在公路两旁埋伏。为了迷惑敌人，便让号兵连散开，每隔十米，站一个号兵，只等小庙方向手榴弹一响，就一齐吹冲锋号。
布置停当，我带着一排人，悄悄向小庙接近。对通信队的战斗力，我是放心的：论战斗经验，都很丰富；论武器，都是双的——手里提的是手提式冲锋枪，腰上插的是驳壳枪。我们绕到小庙的侧后，向一座笔陡的崖壁上攀登。幸好崖壁不高，崖壁上还布满了网形的葛藤，我们静悄悄地握着葛藤爬上去以后，就是倾斜的山坡。我们占领了小山头，居高临下，向小庙掼了一排手榴弹。在这样沉寂的黑夜里，排子手榴弹的爆炸声比小炮还要惊人，小庙的敌人顿时慌乱起来，也摸不清我们在哪里，噼噼啪啪胡乱放枪。这时候，忽然一百多支军号一齐吹响了，雄壮的号声，好像要把山头都哄抬起来。我们乘着这股声势，呐喊着，一齐冲向小庙，突然出现在敌人后边。敌人吓蒙了，呆呆地看着我们，忘记了打枪，也忘记了逃跑。直等战士们的枪逼到他们前胸，大喝一声：“缴枪不杀！”他们这才惊醒，恐怖地号叫起来：“啊呀，红军来了！”有的拔腿就逃，有的丢下枪，扑通跪下来。我们审问了俘虏，才知道这是敌人的一个排哨，向南，公路上还有敌人的一个团。一个团！情况相当严重。可是，决不能被敌人吓回去，黑夜里，敌人在溃败，我们的号兵连就是一个师！怕什么?
雄壮的冲锋号声，震撼着山谷，我带着通信队飞一般地向南冲去，那股声势，真似山崩地裂一般。不一会，就听到前边响起杂乱的枪声，并夹杂着人喊马嘶。我们一边冲，一边组织短促的冲锋枪射击。用手榴弹消灭了几个机枪点，敌人抵抗的劲头就不大了，加上我们又吹号，又咋呼，敌人不知道来了多少红军，便乱了套，漫坡遍野乱奔乱突。这时，走在后边的军直机关人员，也一齐拥到前边来了，挥舞着扁担、菜刀，漫野地里抓俘虏。号声和“缴枪不杀”的喊声，汇成了一股巨响。没有半个钟头，战斗结束了。战士们和参谋、译电员、伙夫一个个都背着许多枪，押着一串串俘虏，集合到公路上来。
和周希汉一样，红四军十师二十八团团长王近山在追击中，也创造了奇迹。红四军十师从竹峪关以东的丝罗坝、黄中堡地区出击，一举突破敌军防线，直插敌纵深。王近山的二十八团一路过关斩将，连克敌数道阵地，以最快速度冲在全军最前面。为了兜住溃逃之敌，军长王宏坤命令王近山在前面指挥十师四个团作战。王近山率部不顾道路泥泞，翻山越岭，直插达县以北，抄到了敌人溃兵前面。傍晚，王近山率前卫二十八团来到一村庄，布置完警戒，又累又饿的王近山刚想休息，突然接到报告，一支敌军大部队过来了，看样子有数千人。一听敌情，王近山一下子来精神了，他立刻命令，战斗准备。有人担心，敌人数千，我们这里才一个团，且连日急行军，部队又困又累，今天一天一口热饭都没吃，是不是联络上其他部队再动手？王近山眼睛一瞪：“有敌人打还吃什么饭？打完这些敌人再吃饭。”
王近山迅速指挥部队向来敌发起猛攻。溃败之敌突遭迎头打击，顿时乱成一团。不过一个小时，王近山就吃掉了这股敌人。事后才知道，这股敌人是杨森部一个整编旅，王近山以灭此朝食的勇气，创造了遭遇战中一个团全歼敌一个旅的光辉战例。