30日上午，日军在空军及舰炮的火力掩护下，展开全线进攻，在香山的炮兵阵地炮声不断。最新地址发送任意邮件到 ltx Sba@gmail.ㄈòМ 获取小小的马当要塞吸引了全国的目光，连驻武汉的各国使领馆的武官，也纷纷向军事委员会申请，要求亲临前线观察。

老蒋再次下了血本，他命令，一个由南京突围老兵组成的独立团，立即进入马当要塞，归要塞司令部直接指挥。还团配备了徳式头盔和防毒面具，轻武器全是苏械，还加强了两门山炮和两门37战防炮，要塞内的防卫力量顿时得到了加强。

7月1日，日军为主攻马当要塞的波田支队，再次补充了四千名新兵，海军则补充了2000名海军陆战队。并再次为马当前线加强了一个150毫米重榴弹炮联队和一个105毫米远程野战加农炮联队。

日军第十一军军长冈村宁次急电106师团，要求他们立即驰援马当方向。

7月2日起，日军以陆海空军协同作战，全线释放毒气。马当要塞的炮兵在还击时，意外发现了三百余发日式毒气弹，这是赵诚上回带来的礼物。当兵的打急了眼，直接都用上了，结果正在集结，准备发动进攻的日军步兵吃了大亏。

中国军队化学战水平较低，日军用化学武器一直顺风顺水，每次都是必杀技。所以当毒气弹落下的时候，气味被正常炮弹爆炸的硝烟味所干扰，等日军指挥官发现是芥子气的时候已经有超过三个中队的官兵都中毒了。日军上下大惊失色，他们以为中国军队也有了化学战能力、而且敢于使用。这个消息被迅速上报给了日军第十一军司令官冈村宁次。冈村紧急下令各部队暂停使用毒气弹，并封锁士兵大量中毒的消息，这种用毒气弹对攻的局面日军也承受不起。最关键的一点是冈村根本不知道中国人手里还有什么底牌，一上来就是用芥子气，下一步会用什么？是苏联人提供的，还是米英鬼畜提供的……

前线的中国士兵损失惨重，有些阵地已经全员阵亡，好在新上来的独立旅是有德式防毒面具的，好赵诚他们也先后移交了400多具日式防毒面具，国军总算守住了马当要塞内的阵地。

7月3日，暴雨从凌晨一直下到了夜里。日军没有进攻，国军则在拼命加固阵地。赵诚的守备队因为伤亡过半，乘坐汽艇离开了马当要塞，他们还带走了一部分伤员。

7月4日，日军101师团在香口镇登陆，日军调集近百艘各种汽艇和机动船到达香口镇。同日，安庆机场被日军抢修完毕，大批日军战斗机进驻安庆机场和芜湖立机场。中国军队的麻烦来了。

7月5日，天一亮日军飞机就飞抵要塞上空开始轰炸，日军集中所有军舰及远程火炮猛攻长山阵地。仅一个上午，守军的兵力就下降了一半。167师不断向要塞派出营连级部队进行增援，但在日军的炮火阻拦下，抵达阵地的士兵往往只有一半。下午一时，日军用小型汽艇装载炸药，试图在封锁区为大型舰只打开通道，被守军用火炮所击毁。下午四时，日军使用加装钢板的小型汽艇、登陆艇六十余艘，在火炮掩护下，装载步兵一个大队在长山阵地前抢滩登陆。日军利用汽艇上的重机枪，为攻击部队提供掩护。两个小时以后，日军占领长山阵地，守军除小部突围外，全员殉国。

5日夜，16军残部对长山阵地之敌发动营团规模反突击7次。激战一夜后，全军剩余兵力不足三个团。6日，日军对要塞剩余阵地发动总攻。

7月7日上午，马当要塞失守。日军情报人员立即检查守军炮兵阵地，发现了大量日造毒气炮弹的包装箱。他们将这一发现迅速报告冈村宁次，并查明了炮弹的来源。，在估算了中国军队毒气炮弹的存量后，冈村下令各部队恢复特种炮弹的使用。

日军攻陷马当要塞后，于7月9日以爆破方法打开马当封锁线，很快疏通了长江航道。随后，波田支队及106师团等部在海军的协同下，沿江继续西进，攻占彭泽。