与此同时，日军大本营那边已经乱成了一锅粥，守军撑不住，援军到不了，为了挽救关东军最后的力量，大本营不得不通过中立国渠道，向延安八路军总部发出了所谓的“和谈”请求。电报中，日方表示“愿意承认满洲国现状”，即默认八路军控制东北，但要求“体面地”让剩余的关东军部队“安全撤往朝鲜”。
在沈阳司令部，宋兴华接到总部转来的电报，冷笑一声，对王信庭、熊德诚等人说：“到现在还想讨价还价？告诉他们，没有什么‘满洲国’！东北是中国的东北！对于侵略者，只有一条路——无条件投降！”
八路军总部的回电措辞强硬，明确拒绝了日方的任何条件，重申要求在华日军，包括关东军残部，必须向所在战区的中国军队（主要是八路军、新四军）无条件投降。
这一回复，彻底击碎了日军残存的一丝幻想。日军大本营为了稳住东北战局，命令日军第一遣外舰队，由出云号装甲巡洋舰带队，辅以天龙号轻巡，数艘驱逐舰、炮舰和潜艇，搭载海军陆战队，直扑大沽口；命令青岛的日军独立混成第5旅团和独立步兵第1旅团，组成了一个挺进支队，沿胶济铁路西进，企图以围魏救赵之法缓解吉林压力。
宋兴华通过系统获悉了日军这一行动，立即上报八路军总部和山东警备兵团的朱司令。三方协商后，计划由山东警备兵团在胶县附近伏击日军挺进支队，由八路军空军第二、第三航空兵团在大沽口海河航道迎击日军第一遣外舰队。
山东军区朱司令召集山东警备兵团的几位负责人：“鬼子挺进支队，两个旅团，沿着胶济线过来了。目标很可能是切断我们与河北的联系，或者威胁济南。我们不能让他们得逞！”
朱司令走到地图前，手指重重地点在胶县附近：“就在这里！地势狭窄，两侧有丘陵，铁路从中间穿过，是个打伏击的好地方。老张，你的第一警备旅，负责左翼山头，把重机枪和迫击炮都给老子架好！老王，第二旅负责右翼，封锁出口！老李，你的第三旅，作为预备队，等鬼子进来一半，给我从中间截断，扎紧口袋！”
“是！”三位旅长轰然应诺，眼中燃烧着战意。
“动作要快！”朱司令强调，“利用铁路，连夜把部队运送过去。后勤保障跟紧，弹药管够！这回，我们要包一顿饺子给鬼子尝尝！”
山东警备兵团雷厉风行，三个警备旅借助尚在掌控中的铁路线，迅速而隐蔽地向胶县周边集结。战士们趁着夜色，在冰冷的山坡上挖掘工事，设置火力点。虽然天气寒冷，但每个人心中都憋着一股火，要将这些胆敢深入根据地的侵略者彻底消灭。
翌日，清晨的薄雾尚未散尽。日军挺进支队——独立混成第5旅团和独立步兵第1旅团的先头部队，大摇大摆地进入了伏击圈。他们穿着土黄色的军大衣，扛着步枪，队伍中夹杂着骡马牵引的步兵炮，显然并未料到会在此处遭遇主力伏击。
支队指挥官，混成第5旅团旅团长滨田大佐，骑在战马上，用望远镜观察着前方寂静的山岭，眉头微皱，但并未发现异常。他催促部队加快速度，企图尽快通过这段在他看来有些危险的地域。
就在日军主力完全进入伏击圈的那一刻，三发红色信号弹骤然升空，划破了清晨的宁静。
“打！”随着左翼山头一声怒吼，山东警备兵团的伏击战打响了！
刹那间，长达两公里的伏击圈变成了死亡的走廊。两侧山头上，重机枪喷吐出长长的火舌，密集的子弹如同暴雨般倾泻而下，将铁路线上的日军成片扫倒。迫击炮弹带着尖锐的呼啸声，精准地落在日军队伍中，炸起一团团火光和硝烟，残肢断臂四处飞溅。
“敌袭！隐蔽！”日军基层军官声嘶力竭地呼喊，但狭窄的地形让他们无处可躲。队伍瞬间大乱，骡马受惊，四处狂奔，进一步加剧了混乱。
“八嘎！是八路军主力！”滨田大佐又惊又怒，慌忙跳下马，躲到一块巨石后面，“反击！快反击！”
日军的反应也算迅速，残存的士兵纷纷寻找掩体，
