激战不下，袁长荣迂回奇袭的队伍亦遭到伪军的拦截，不过奋力拼杀下最终还是冲破了伪军的阻拦，成功突破敌阵。驻守百灵庙的伪军主力陷入两面受敌的窘境，左支右绌。最终还是被两路夹击的晋绥军成功杀入庙内。

兵败如山倒，之前长盛岛角芳，烟草谷与穆克登宝还在勉力维持着战线，只等天明，等其他援军赶到，便可以来个里应外合，让进攻的晋绥军吃不了兜着走。但事与愿违，眼看着天已经亮了小半，但晋绥军也已经打了进来。

“穆克登宝将军，你带人先顶着，我去后方看看，带预备队过来接着再战。”四面响起的喊杀起让长盛岛角芳暗品性不妙，晋绥军真的杀进来了，败势已成，长盛岛角芳对这些无能的伪军不抱什么期待，只是对穆克登宝交待了一句，便与烟草谷，还有几名日军顾问匆匆往折身便走。

“长盛君，我带人护送你去。”穆克登宝可不是傻瓜，平时对日军言听计从也就罢了，此时可不是听话的时候。看到几名日本人形单影只，穆克登宝很快找到了一个能摆得上台面的理由，只带了几名心腹跟着长盛岛角芳匆匆而行。

长盛岛角芳没想到穆克登宝竟然也跟了上来，不过形势紧急，也没功夫去斥责他了，这种兵荒马乱的形势下，耽误片刻都可能得赔上条性命。几名日本顾问相继钻上汽车，穆克登宝不会开车，但日本人会开，也没跟他们讲客气也直接钻了进去。

主将逃走，原本就处于败势的伪军哪里还能维持得住，仅有的一点士气灰飞烟来。伪军四散逃走，到处人头涌动，乱轰轰的一片。倒是让长盛岛角芳的逃走增加了几分机会。

百灵庙落入晋绥军之手，清点战果就花了几个小时，这一役，毙伤伪军七八百人，俘虏300余人，缴获火炮3门，轻重机枪七挺，步枪400余枝，电台3架，缴获弹药近百万发，面粉2万袋，大量汽油。晋绥军伤亡官兵300余人。虽然伪军战力