援军抵达后，蕴藻浜防线的压力暂时得到缓解。这支援军是从南京调来的第15师，师长陈明轩是黄埔一期生，性格沉稳，作战经验丰富。当天傍晚，陈明轩专程来到33旅指挥部，与林文澜商讨后续防御计划。
指挥部设在一处废弃的民房里，墙上挂着满是标记的作战地图，油灯的光芒在地图上投下晃动的阴影。陈明轩指着地图上日军阵地的位置，语气凝重地说：“林旅长，根据侦察情报，日军后续还会增派两个师团的兵力，主攻方向依旧是蕴藻浜。咱们现在的兵力加起来不足两万人，要守住这条防线，难度很大。”
林文澜点头表示认同，他指着地图上己方阵地的薄弱环节：“陈师长，咱们防线的右翼有一段开阔地，日军很可能会在这里动用坦克集群突破。33旅的反坦克武器不足，只能靠炸药包和集束手榴弹近战，风险太大。”
两人商议许久，最终确定了“梯次防御、重点布防”的策略：将防线分为三道，第一道由33旅剩余兵力驻守，利用战壕和障碍物消耗日军兵力；第二道由第15师主力防守，配备重机枪和迫击炮，形成火力压制；第三道则安排预备队，随时支援前线。同时，陈明轩从第15师调拨了十门反坦克炮，加强右翼开阔地的防御。
次日清晨，日军的进攻如期而至。不同于以往的步兵冲锋，这次日军出动了三十多辆坦克，在飞机和火炮的掩护下，朝着右翼开阔地推进。坦克的履带碾过战壕，将防御工事夷为平地，日军士兵跟在坦克后面，朝着己方阵地发起冲锋。
“反坦克炮准备！瞄准坦克履带！”负责右翼防御的34团副团长李铁山大声下令。十门反坦克炮同时开火，炮弹呼啸着飞向日军坦克。但日军坦克的装甲厚重，大部分炮弹只能在坦克上留下一道弹痕，只有两辆坦克的履带被击中，瘫在原地动弹不得。
“机枪手，压制日军步兵！”李铁山再次下令。重机枪的子弹像暴雨般射向日军士兵，不少士兵被击倒在地，但剩下的士兵依旧跟在坦克后面，步步紧逼。
林文澜在指挥部里听到右翼的枪声越来越密集，立刻带领旅部直属部队赶去支援。他刚抵达右翼阵地，就看到一辆日军坦克突破了防线，朝着战壕里的士兵碾压过来。“扔炸药包！”林文澜大喊一声，两名士兵抱着炸药包，朝着坦克冲去。
日军坦克发现了他们，立刻用机枪扫射。一名士兵中弹倒下，另一名士兵趁机冲到坦克侧面，将炸药包塞到坦克履带下，拉响引线后迅速卧倒。“轰隆”一声巨响，坦克的履带被炸毁，瘫在原地。
“好样的！”林文澜大喊，带领士兵们朝着日军发起反击。在他的带动下，士兵们士气大振，纷纷跳出战壕，与日军展开殊死搏斗。经过两个多小时的激战，日军的进攻终于被打退，右翼阵地暂时得以保全，但34团又伤亡了两百多人，李铁山也在战斗中被流弹击中，左腿受了重伤。
林文澜安排人将李铁山抬下去救治，看着阵地上横七竖八的尸体，心里充满了悲痛。他知道，这样的拉锯战还要持续很久，士兵们的牺牲会越来越大，但他没有退路，只能咬紧牙关坚持下去。
接下来的几天，日军每天都会发起数次进攻，每次进攻都伴随着飞机轰炸和火炮射击。33旅和第15师的士兵们日夜坚守在阵地上，饿了就啃几口干粮，渴了就喝几口冷水，累了就靠在战壕里打个盹，稍有动静就立刻投入战斗。
有一次，日军在夜间发起偷袭，突破了第一道防线，冲到了第二道防线前。当时林文澜正在前线巡查，他立刻组织士兵们反击，亲自拿起步枪，朝着日军射击。战斗中，一名日军士兵端着刺刀朝着他冲来，林文澜侧身躲过，同时用枪托砸向日军士兵的头部，将其击倒在地。
士兵们见旅长如此英勇，士气更加高涨，纷纷朝着日军发起猛攻。经过一夜的激战，终于将日军赶出了第一道防线，重新夺回了阵地。但这次战斗，33旅又伤亡了一百多人，林文澜的胳膊也被刺刀划了一道口子，鲜血浸透了军装。
陈明轩得知消息后，亲自来到33旅指挥部看望林文澜。“林旅长，你真是好样的！33旅能在如此艰难的情况下守住阵地，你功不可没。”陈明轩拍着林文澜的肩膀，语气里满是敬佩。
林文澜笑了笑，指着身上的伤口说：“这点伤不算什么，比起牺牲的兄弟们，我已经很幸运了。陈师长，咱们现在的处境依旧很艰难，日军的兵力还在不断增加，咱们得想办法寻找突破口，不能一直被动防守。”
陈明轩点了点头：“你说得对，一直被动防守不是办法。我已经向指挥部申请，调派一支骑兵部队过来，打算在夜间偷袭日军的后勤补给线，打乱他们的部署。”
林文澜眼前一亮：“这个主意好！日军的补给线一旦被切断，他们的进攻就会受到很大影响。如果需要，33旅可以派出一部分兵力配合骑兵部队行动。”
两人一拍即合，立刻制定了偷袭计划。三天后，骑兵部队如期抵达，林文澜派出赵大虎带领三百名精锐士兵，配合骑兵部队执行偷袭任务。
当天深夜，赵大虎带领士兵们，在骑兵部队的掩护下，悄悄绕过日军的防线，朝着日军的后勤补给线摸去。日军的补给线设在一处山谷里，周围有少量士兵守卫。赵大虎带领士兵们趁着夜色，发起突然袭击，很快就解决了守卫的日军士兵，点燃了日军的弹药库和粮车。
爆炸声和火光惊醒了附近的日军，他们纷纷朝着补给线赶来。赵大虎见任务已经完成，带领士兵们和骑兵部队迅速撤离。这次偷袭，烧毁了日军大量的弹药和粮食，打乱了日军的进攻计划，为己方争取了宝贵的喘息时间。
但日军很快就调整了部署，加强了对补给线的防守，同时加大了对蕴藻浜防线的进攻力度。33旅和第15师的士兵们再次陷入了艰苦的拉锯战中。
时间一天天过去，转眼就到了十月中旬。上海的天气越来越冷，士兵们还穿着单薄的军装，不少人都患上了感冒，但他们依旧坚守在阵地上。粮食和弹药也越来越紧张，有时候士兵们一天只能吃两顿干粮，弹药也只能省着用。
林文澜看着疲惫不堪的士兵们，心里很是心疼。他多次向指挥部请求补充物资和兵员，但每次得到的回复都是“前线物资紧张，请自行克服”。他知道，指挥部也有难处，只能带领士兵们咬牙坚持。
这天，日军发起了新一轮的猛攻，这次他们动用了火焰喷射器，朝着己方的战壕喷射火焰。战壕里的士兵们被火焰包围，不少人被烧伤，惨叫声不绝于耳。林文澜看着眼前的惨状，心如刀绞，他立刻下令，让士兵们用湿棉被覆盖火焰，同时组织反击。
经过一整天的激战，日军的进攻终于被打退，但33旅的兵力已经不足五百人，第15师也伤亡惨重，防线随时都有可能被突破。
就在这时，指挥部发来命令，要求33旅和第15师撤离蕴藻浜防线，前往苏州河沿岸布防。林文澜和陈明轩接到命令后，虽然有些不舍，但也知道继续坚守下去已经没有意义，只能带领部队有序撤离。
撤离的路上，士兵们拖着疲惫的身体，艰难地行走着。林文澜看着身边的士兵们，有的断了胳膊，有的少了腿，有的还在咳嗽不止，心里充满了愧疚和自责。他暗暗发誓，一定要带领兄弟们活下去，将来一定要打回来，为牺牲的兄弟们报仇。