在前线战斗打到最激烈的时候,陈独秀派主管宣传的彭述之去实地了解战况。彭述之看到纠察队久攻不下,提出了“能否坚持下去”的疑问,陈独秀听了他的意见,便派人送纸条给罗亦农,让纠察队停止战斗,向大场方向撤退,以避免牺牲。
罗亦农是个很有魄力和胆量的领导人,虽然陈独秀那个时候在党内的权威非常高,许多具体问题都由他说了算,但罗亦农并没有执行关于撤退的指示,周恩来、赵世炎也继续指挥人马向敌人发起猛攻。经过一番苦战,纠察队终于将防御工事重新夺回,在他们的火力掩护下,居民区的大火也被扑灭了。
战至黎明,纠察队逐渐稳住阵脚,而鲁军却越来越吃不消了。被围困在天通庵车站的敌人一昼夜没有吃饭睡觉,在饥寒交迫的情况下无心再战,他们中除一部分爬过铁丝网逃往租界,被日本水兵收容外,其余都挂起白布,向纠察队缴械投降。