第124师进入阵地后，抓紧构筑工事，并在主要交通要道上埋设地雷。次日拂晓，日军开始进攻，任岗前进阵地稍事抵抗后，即退回主阵地。日军以猛烈炮火向第739团阵地轰击将近一小时，然后以步兵发动冲锋。守军主力以各种火力向日军猛烈射击，日军被击溃。
日军延伸炮火轰击，引起任岗松林大火，隐蔽在松林内的预备队进入前沿阵地。日军反复施放毒气，均未得逞。另一路日军向罗山城南小罗山阵地猛攻，守军这里的一个排退下来。
日军占领阵地后，居高临下以猛烈机枪火力向南关汽车站袭击。第124师指挥部设在此。师长曾甦元和团长林肇戊被封锁在屋内，破墙而出，落荒而逃。越出日军火力外，才找到部队，派一个营强攻小罗山高地。经反复争夺，收复了小罗山高地。
但曾甦元受此一惊，却认为，若大部日军占领小罗山高地，即可迂回守军右侧背，有被围歼之危险，便决定放弃任岗和罗山县城，退守罗山县城西南子路河西与栏杆铺沟山地。
军长陈鼎勋闻讯，当即命令禁止，并派参谋长前往督战。但曾甦元却不听命令，仍撤出罗山县城，放弃了任岗。第124师原不隶属第45军建制，曾甦元原不属于陈鼎勋指挥，所以不听陈鼎勋的命令。陈鼎勋对曾甦元违令行为无可奈何，而第五战区长官却归结于军长陈鼎勋作战不力，给予撤职留用处分。
第124师放弃罗山，第125师被迫后撤。第一道防线基本崩溃。胡宗南不得不派出第17军团精锐部队：第1军第1师第1旅附炮兵第11团及战防炮营占领小罗山、张湾之线。第124师在第1军右翼，第125师在左翼。敌我展开炮战，炮声隆隆，硝烟弥漫。日军放出观测气球，侦察守军炮兵阵地，然后准确地猛轰守军炮兵阵地，守军炮兵不得不转移阵地。
激战一天，中**队退守信阳、罗山之线栏杆铺沿浉河西岸之线布防。日军选择薄弱点强渡浉河，几度被守军击退。最后，日军从第125师第750团与第379团接合部突破缺口，大部日军突入，占领几个村庄，逐渐扩展。
第750团第1营第3连据守一个村庄，被四百余名日军包围。第3营派出两个连去接应，掩护该连撤退，但村外两个排被火力封锁，无法撤下来。日军见这两个排拼死抵抗，便以燃烧弹猛袭，村庄化为火海，火焰包围了两个排的官兵。这两个排宁死不屈，一边向日军射击，一边高呼“打倒日本帝国主义”等口号，最后全都牺牲在熊熊烈火中。
胡宗南逐次增加第1军主力，并调第167师协同第45军纵深配备，逐次抵抗，至10月3日，仍在浉河畔与日军对战。10月4日，第五战区令第17军团改编为豫南兵团，直属战区指挥，与第27军团的作战地域为老召山、白马山、邢家湾、王家湾之线。