敌三十五军东窜之后，中央军委、毛主席分析，张家口守敌有向绥远逃跑的可能，即电令三兵团全力包围张家口守敌，务必不使该敌逃跑；并强调“如敌逃跑，则坚决歼灭之”。据此，十二月七日，兵团再次调整部署：将我二纵配置于张家口西南地区；将六纵配置于张家口以北和以西地区；而一纵除第三旅配置于张家口东北地区外，主力则配置在张家口东南地区。兵团要求各部队要构筑三道以上阻击阵地，控制要点，封锁道路，对张家口构成全面包围。此外，兵团还部署北岳王平部和察哈尔骑兵部队于张北、高义地区待机。
按兵团作战计划，我二纵迅速调整了部署：五旅十三团于许家庄地区，十四团于吉家房、陈家坊、姚家坊地区，十五团于宁远堡地区；六旅十六团于新、旧窑子以西、上堡寺以南地区，十七团于东、西红庙地区，十八团于孔家庄地区占领阵地。
纵队党委适时发出了“全力包围张家口，不让敌人逃跑一个”的号召。各部队都组织了阵地宣誓，展开热火朝天的挑应战活动，掀起杀敌立功运动的高潮。同时，各部队都抓紧时间侦察敌情，察看地形，拟定战斗方案，夜以继日地构筑阻击工事。
张家口守敌得知三十五军被我围困在新保安，犹如热锅中蚂蚁，急切地想挣脱包围，从十二月八日开始，以七个团的兵力，连续两天向我五旅十四团阵地拼死攻击，企图夺路往新保安，与三十五军会合逃往北平。
八日下午一时，敌以二五八师一个团的兵力向我十四团吉家房、北新渠阵地攻击，在猛烈的炮火掩护下，一度抢占了吉家房，接着向北新渠突击，但几次强攻均被我军击退。黄昏，十四团组织反击，夺回吉家房阵地，将敌人赶回老鸦庄、高庙一带。
困兽犹斗。九日上午，敌二五八师、二一零师和骑兵一部，向我十五团宁远堡阵地冲击三次，未能前进一步，又转回向十四团的北新渠阵地实施重点突击。
北新渠位于张家口以南五公里的铜桥河东岸，地势南低北高，阵地前是一片农田，很少树木，敌人居高临下展开兵力，可进行大正面多梯次的轮番进攻。而我十四团刚进占这带阵地不久，除从铜桥河向东延伸的已冰冻的北大渠、北新渠可作堑壕依托外，都是匆促修起的简易野战工事，这就给固守阵地带来严重困难。十四团团长雷以龙集中主要兵力、兵器扼守北大渠，以第三营并加强第二营第四、五两个连为第一梯队，以第一营、二营（缺四、五连）为第二梯队，固守陈家坊、姚家坊第二线阵地。
上午八时，敌人在炮火掩护下，以两个团的兵力向我十四团正面进攻。敌人首先以一个营向吉家房七连前哨排攻击，接着以两个营从三面包围了吉家房；另以一个团向我三营的北新渠、北大渠主阵地猛扑，企图一鼓作气夺取我主阵地。三营指战员严阵以待，当敌人进入我火网地带时，雷团长首先指挥炮兵和重机枪给敌人迎头痛击，接着，阵地上的步兵火器猛烈射击，大量杀伤敌人，迟滞了敌人的进攻。敌军官和督战队见他们的士兵在我火力威胁下爬在地上不敢动弹，急得又挥小旗又吹哨，有的还用石子打、皮靴踢，甚至用手枪逼，驱赶着士兵向我阵地冲来。
三营指战员面对数倍于我的敌人集群、多路多梯次地向我阵地突击，仍沉着应战，打得十分顽强。当敌人从三面围攻我七连吉家房前哨阵地时，连长黄树田带领全连数次与敌人展开白刃格斗，他七次负伤不下火线，与敌激战两小时，给敌人以大量杀伤后，才主动撤至北大渠两侧。在三营主阵地的四、九、八连先后打退敌人多次冲击，当敌人逼近我主阵地时，营长一声反冲击的命令下，干部、战士端着刺刀跃出堑壕，如猛虎扑食，直向敌群冲去。敌人被我军威和杀气吓懵了，掉转屁股争相逃命，督战队怎样嚎叫也阻挡不住这潮水般的溃败之兵。
敌人并不甘心失败，中午十二时，又增加兵力，调整了部署，以两个团的兵力从正面进攻，另一个团迂回到三营侧后，夹击八连阵地。八连阵地在敌围攻下被突破。在这危急时刻，五连在旅、团炮火支援下向敌实施反冲击。五连连长冯才子带领全连勇猛地冲入敌群，竭力拼杀，把突入八连阵地的大部分敌人歼灭在阵地上。与此同时，我三营乘势向大桥方向突入我阵地的敌人实施反冲击，教导员黄国民端起刺刀，带领部队与敌人展开白刃格斗，经过一场血战，终于将敌击退。
下午三时，敌人孤注一掷，下了更大赌注，集中了四个团的兵力，以两个团从正面攻击，另两个团从西侧向我阵地侧后迂回。因敌我兵力悬殊，为保存有生力量，我第一梯队主动撤出第一线，暂时退守姚家坊第二线阵地，继续顽强抗击敌人。
下午四时五十五分，五旅旅长马龙、政委李水清决心乘敌立足未稳的时机，组织全线反击。一声令下，旅、团炮兵集中人力，猛烈轰击敌人抢占的阵地。五分钟的炮火急袭，打得敌人无处躲藏，伤亡惨重。接着，十四团对突人我第一线阵地的敌人全线反击，枪声、喊杀声震天动地，激战一个小时，到傍晚六时，敌人即全线溃退，我全部收复了已失的阵地，歼敌一千多人，彻底粉碎了敌人南窜的企图，更加严密的包围了张家口守敌。
毛主席于十二月十日来电表扬：“我杨李兵团数日前曾于张家口、宣化间歼敌一个师大部并占领宣化（一纵队）；昨（九）日又英勇击退张家口敌主力多次突击，确保自己包围阵地（二纵队）”。兵团、纵队首长通令嘉奖了十四团，并给予七连连长黄树田记特等功。这次阻击战的胜利，对全纵队指战员很大鼓舞，纷纷表示要向十四团和黄树田学习，争取在解放张家口战斗中再立新功。