红2师返回后，中革军委认真分析了形势，重新调整了进攻部署，决定再次向青杠坡敌军发起总攻。战事危急，朱德总司令亲临前线统一指挥，指战员备受鼓舞，士气大增。下午2点，总攻开始，一场殊死搏斗在青杠坡山梁及两翼峡谷展开。红2师担任正面作战，主攻青杠坡山腰川军指挥所永安寺。川军凭借有利地形，布置了3层防卫火力，红军多次进攻都未能奏效。红2师从两翼发起猛烈攻击，正面佯作后退之势，诱敌转向两侧防卫。红2师5团突击队一跃而起，直扑永安寺，经一场白刃战，终于将永安寺占领。此时，大量占据着临时工事的敌军依然负隅顽抗，且敌后援部队独立第3旅迅速增援上来，教导师第2旅由古蔺向土城方面迂回堵截，赤水的第5师2个旅及第1师第3旅第7团也从西北向红军侧后攻击，其余增援部队还源源而至。当晚，毛泽东提议召集中央政治局几个领导人开会。会议根据各路国民党军正汇集而来进行围堵的新情况，判明原定在这里北渡长江的计划已不能实现，决定迅速撤出战斗，西渡赤水，向川南古蔺、叙永地区转移。
1月29日，红军在土城、猿猴两地一渡赤水，进入川南古蔺、叙永地区。继而放弃了北渡长江的计划，迅速转向川滇黔三省边境国民党军设防空虚的云南扎西地区集结，跳出了国民党军的包围圈。毛泽东以一当十，声东击西，瞒天过海，导演出一部“四渡赤水”的千古绝唱，写下了自己军事生涯中的“得意之笔”，创造出了中外战争史上的奇迹。
