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。