白虎臣率領一個團騎兵尾隨一部蒙軍向多倫追擊而來，由於蒙軍開始全面潰退，方圓幾百公里的戰場，演變成攔截和追擊作戰。這股逃跑的蒙軍來到多倫城下，沒有想到多倫已經被佔領，他們遭到痛擊後，迅速繞過多倫，向北面錫林郭勒奔逃而去。

尾隨其後的白虎臣來到多倫，他命令部隊繼續追擊逃跑的蒙軍，而自己率領幾名部屬，有些疑惑的走進多倫，自己並沒有出兵多倫，是什麼樣的隊伍佔領了多倫。見到趙猛才知道多倫被他們佔領了。趙猛向他講述瞭如何襲擊蒙軍運輸隊，如何分兵，隊長又如何率領一隊偷襲日軍機場，他又如何偷襲了多倫。

白虎臣欣喜說：“趙隊長，你們偵察大隊可是全軍的寶貝，我早就聽說過。今日一見果不其然，真讓人羨慕哇！怎麼樣和我們一起戰鬥吧！”趙猛無奈說：“旅座，實不相瞞，我們接到命令撤回山西去，因為我們的任務完成了。既然你們來了，多倫就交給你們了。

白虎臣決定把指揮部設在多倫，繼續截擊從這個方向逃跑的蒙軍。目前蒙軍第二師已經被徹底打亂，他們沿著東北方向逃竄，而白虎臣的另外兩個團也在分頭追擊蒙軍。仗打到這種份上，已經是最大限度的殲滅多少蒙軍的問題了。

錫林郭勒德王府一片狼藉，渡邊一郎及屬下被大本營緊急招回，而德王也準備逃跑。野戰機場被偷襲，轟炸機和飛行員全部陣亡，引起日本大本營的震動，現在日本關東軍根本抽不出重兵前往草原，因此渡邊一郎也就暫時完成了他在草原的使命，等待他的恐怕是嚴厲的處罰。因為整個戰役出現如此誤判，渡邊一郎難究其責。

德王眼下也顧不得屬下正在鏖戰，如果晉軍趁勢追擊而來，錫林郭勒盟很快就會面臨戰火，因此他決定和渡邊一郎一起向東撤退。至於什麼建立大蒙古的夢想，德王早已經拋在九霄雲外，現在他顧及的是一家老小的身家性命。

德王選擇向東逃跑之時，在興和撤離的蒙軍第一師，頓時陷入滅頂之災。由於它的先頭部隊三千人馬被殲滅，兵力不足八千人。當他們接到全線撤退的命令，第三師已經從西側全線壓上，緊緊地咬住了他們。蒙軍第一師且戰且退向沽源方向奔逃，試圖和蒙軍第二師取得聯絡，可是他們哪裡想到，蒙軍第二師已經全線潰敗。

對蒙軍第一師造成致命一擊的是，騎兵第二師第六旅，在沽源方向突然出現，截住了蒙軍第一師。這支嗷嗷待鋪的生力軍出現，蒙軍第一師徹底崩潰了。經過一番鏖戰，蒙軍第一師四分五裂，開始拼命逃竄。四面八方都是晉軍的部隊，他們的境況可想而知。

“報告旅座！太原司令部急電！”一名通訊官把電報交給白虎臣。白虎臣接過電報只見上面寫到：“蒙軍第一師一股殘敵，已經逃往多倫西北正藍旗一帶，命你部迅速出兵攔截，堅決徹底殲滅這股殘敵，落款是國民革命軍第三集團軍司令部，副總司令穆亞平！”

白虎臣不敢怠慢，立即點齊兵馬，浩浩蕩蕩殺向西北方向。白虎臣率部連續賓士50公里，果然見到了一股殘敵。這股殘敵正是第一騎兵師師長鐵木真和他的屬下。

鐵木真經過艱苦的鏖戰，終於率領1000多人馬突出重圍。他哪裡想到，剛逃出虎穴又進了狼窩。望著對面威風凜凜彪悍的人馬，再瞧瞧自己狼狽的屬下。鐵木真已經徹底失去了抵抗的決心。別說這位蒙古大漢，為了保全自己的屬下，他採用了別出心裁的手段。

白虎臣立在馬上，望著這隊殘兵敗將，知道對方已經失去了抵抗的勇氣。接著便派一名會蒙語的軍官上前喊話：只要對方放下武器投降，可以保全每個人的性命。可是蒙軍佇列裡卻奔出一騎，只見他手裡打著白棋來到陣前。這名蒙軍軍官告知：“他們主帥鐵木真要和對方主帥決鬥，如果己方獲勝主帥留下，希望對方放其他人一