大队的方法，以及确定明21日的攻击重点放在旅团之左侧，以步兵、坦克、炮兵、航空部队进攻后洞的东南高地。
此时，第2飞行团的轻轰炸机，继续对上清宫一带的守军阵地进行轰炸，因两军的阵地相距较近，部分炸弹落在有马敏雄大队的阵地，致该敌遭误炸而又发生了不少伤亡。
为攻占后洞东南高地，21日中午，日军战车第3师团作战主任参谋永山，至第63师团研究晚间的战斗协同。
经过一番商议，日军方面决定由福永勇吉中佐之独立步兵第25大队及战车第13联队之中战车1个大队担任主攻，战斗打响后由佐贺胜郎少佐之炮兵队进行火力支援。
由于有了战车部队的协同进攻，战斗开始后，福永步兵大队，冒着守军反击的炮火前进，并突破了守军的一段外壕和障碍，守军立即加强了反击，以图对该敌进行大量杀伤并将其逐回。
福永亲立阵头指挥冲杀，在战车部队的协同下，激烈的战斗至晚上八点，后洞东南方向国军军防守的制高点二五七高地，被日军攻占。
随后，攻击洛阳西北方向营庄的敌小田二郎少佐之78大队，与战车第13联队长栗栖英之助中佐指挥的约20辆战车相配合，向营庄攻击时，因遭守军的有力反击而无结果。
接着该敌又组织进攻，双方由开始的激战、近战而变为混战， 之后日军的1个战车中队迂回至营庄的背后，经前后夹击，营庄当晚被敌第78大队攻占。
22日傍晚，日军第2飞行团的机群及炮兵部队对西马坡一带，集中进行了轰炸和炮击后，67旅团的步兵部队和战车部队，一齐向该地攻击，至夜间西马坡附近之高地，被敌67旅团占领。
根据敌逐步攻占了洛阳城北各要点、各高地的情况，武庭麟军长于22日下午，命令15军之主力，由洛阳以北之邙山阵地，南撤至城区
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