特务团未突围的三营由二营政委雷光熙率领，自动加入长龙山守卫，后来军部派张云龙参谋接管三营指挥。
二纵老三团二营固守石井坑西南东流山北高地，向西防御，三营坚守石井坑北香炉墩高地，向西北防御。
二纵新三团在石井坑东北，一营坚守白山高地，向东防御，二营坚守狮形山以北2里路的高地，向北防御，三营随团部在白山西侧高地。
二纵的纵队指挥所在狮形山的东山南侧。
另有回忆石井坑守备战的部署如下：二纵为主力拱卫在石井坑周围，老三团二营（缺坚持在丕岭的四连）在石井坑西南东流山以北高地，向西坚守。
石井坑西北香炉峰高地，由老三团三营向西、向北坚守，石井坑东北白山高地，由新三团一营向东坚守；石井坑狮形山以北2里路的高地，由新三团二营向北坚守；石井坑白山西侧高地，由新三团三营随团部守卫；狮形山的东山南侧为纵队指挥部。
一纵余部坚守在白山西北。三纵老五团、教导团坚守在石井坑东南的东流山（教导总队政治处主任余立金指挥的教导团部署在东流山一带：工兵队抢占东流山制高点；其他部队主要应对茂林方向，一队、二队为主力，并相机夺取大康王庄，三队、四队随一队、二队左翼攻击茂林方向；机炮连架起全军仅有的2门82毫米迫击炮及2挺“马克沁”重机枪构成火力支援）。
特务团2个营余部坚守在薄刀岭（有说在长龙山）。
11日上午，叶挺军长召开军部会议，检查受挫原因，研究行动方案，决定缩短战线，加强工事，以少数钳制多数，控制1个团以上的兵力，选择国民党军弱敌予以打击，再视情况决定下一步行动。
随即，叶挺报告中央：一、顽敌四十、一四四、七十九、五十二、一〇八各师，已于今日合围，预计明晨会总攻。二、顾〔祝同〕已下生擒我等之命令。三、我们方针：缩短防线，加强工事，以少数钳制多数，控制一个团以上强力，选择弱点，俟机突击，给以大打击后，再做第二步，能突破当更好。四、现士气尚佳，惟粮弹不济，不能久持。本军五昼夜不停与五六倍之敌激战于重围，计划又告失败，现将士疲劳过度，只好固死一拼。
11日上午，国民党军对石井坑发起了第一次总攻击，被新四军守备部队打了下去。
其中，东流山争夺战最为激烈。国民党第四十、第一四四师反复猛攻东流山一线，均被我老五团、老三团、教导团顽强击退，第四十师还被毙、伤旅长各1名。
11时许，国民党军重点进攻我教导团工兵队的阵地，军部参谋刘奎率工兵队先后打退10余次冲锋，虽然我教导团机炮队和第一、第三、第四队增援，但敌军仍然突破了我军阵地，攻占了东流山一处制高点。
下午2时许，西首岭失守。下午3时，国民党第四十师一一九团和一一八团报告上级，已将“东流山之最高峰”“占领大半”，5时“全部占领”东流山。
傍晚，东流山3个较高的山峰相继失守。担任教导团总指挥的余立金组织教导团剩余人员展开反攻，先后收复东流山3个较高的山峰，但不久又被国民党军夺取。
叶挺派陈忠率一个临时整编营（一纵老一团突围受阻，由李元率领老一团二营300余人转战到石井坑，以他们为主整编成一个营，由陈忠任营长、陈棣华任营政委）前来增援。
同时，新、老三团一部从右侧支援老五团反攻东流山。老五团在这些兄弟部队的支援下，于11日傍晚又夺回了东流山阵地，燃起了3堆火光报捷。
11日晚，军部派出新、老三团各一部从石井坑向茂林方向的东岗村发起猛攻，击退国民党军但又遭新七师、第一四四师组织整营整连反扑，激战持续到拂晓，新、老三团伤亡较大，被迫后撤。
老三团二营转移到石井坑西南边的无名高地上，从9日下午坚持到13日下午多次击退国民党第一四四师一部的进攻，其六连从丕岭下来时尚有70余人，此时只剩20余人，但敌人始终未能踏上无名高地一步。
11日，叶挺、饶漱石致电máo • zé • dōng 、朱德、王稼祥：“本军五昼夜不停与五、六倍〔之敌〕激战于重围，计划又告失望，现将士疲劳过度，只好固守一拼，惟士气尚高。此次失败，挺应负全责，实因处事失彼、指挥失当所致。但政委制□□□之缺点实亦一因。今事已至此，只好拼一死以赎其过。希夷”②当日，máo • zé • dōng 、朱德、王稼祥致电胡服、陈毅即转叶挺、饶漱石及全体同志电：“希夷（即叶挺）、小姚（即饶漱石）的领导是完全正确的，望全党、全军服从叶、姚指挥，执行北移任务。你们的环境虽困难，但用游击方式保存骨干，达到苏南是可能的。”
12日清晨5时30分，上官云相电话命令国民党军各部：各部队即刻开始向当面之匪进行拂晓攻击。
天亮后不久，国民党军继续发起猛攻，仍然是围绕东流山的战斗最为激烈，国民党第四十、第七十九师联合攻击。老五团二营、三营和老三团一营在东头山连续打退国民党军十多次进攻，数次展开肉搏。
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