20日拂晓，113团再次向日军发动猛攻。担任主攻的第1营在团长刘放吾的亲自率领下，迅速涉水过河，登上南岸，与日军展开肉搏战。第3营营长张琦奋不顾身，冲在最前面，直至战死。至下午5时，第113团终于击溃日军，攻克整个仁安羌油田区域。趁日军溃逃之际，第113团首先将被俘的英军、美国传教士和新闻记者500余人救出。接着，掩护英缅第1师和英军第7装甲旅等7000余人向北撤退。
