Попытка нанесения флангового удара силами 2-х бригад, усиленных частями 8-й и 5-й дивизий из состава 2-й армии Оку к успеху не привела, чему способствовало вовремя начавшееся наступление 8-го и 10-го армейских корпусов, сковавшего части 5-й и 8-й дивизий и своевременно введенный резерв 1-й армии - 22-й дивизии. Атака 8-го и 10-го армейского корпусов на позиции японцев была отбита. Одновременно частями 19-го армейского корпуса был прорван фронт 23-го пехотного полка на стыке 1-й и 4-й армий, полностью отрезана и окружена 6-я дивизия. Большую роль в окружении 6-й дивизии сыграл кавалерийский отряд ген. Сидорина, замкнувшего кольцо. Вместе с дивизией в окружение попал и сам генерал Нодзу, находившийся в это время на командном посту Окубо Харуно. Русские начали вести бои за овладение третьей линией обороны, не давая времени японской армии перебросить резервы и закрепиться на ней. Попытка 12 и 2-й дивизий 1-й армии Куроки деблокировать окруженных была вновь пресечена частями 4-го Сибирского корпуса, не помогло введение в бой гвардейской бригады. К вечеру фронт 4-й армии рухнул полностью. Ночью генерал Тэйби, командующий 10-й дивизией, не получая распоряжений от Нодзу, взял на себя командование остатками армии и начал отступление в направлении на Телин, с целью занятия Телинской позиции. Части, участвовавшие в наступлении (2, 3-й Сибирские корпуса, 1-й армейский корпус) остаются на своих позициях. Преследование начинают 4-й, 9-й и 19-й армейские корпуса. Ночью началось выдвижение частей 5-го и 13-го армейских корпусов, подкрепленных 1-й гвардейской дивизией. Отрядам Баумгартена и Сидорина было приказано начать преследование и выйти к Телину, отрезать отступавшие части и не дать закрепиться на новом рубеже.

16 августа начали наступление части 1-го Сибирского корпуса, 8-го и 10-го армейских корпусов - по всему фронту 2-й и 3-й армий. Несмотря на это, Ояма одну из своих резервных бригад отправил прикрывать направление на Телин, совместно с остатками частей Нодзу. В его резерве оставалась только резервная дивизия. В течении дня русские не смогли добиться успеха, понеся большие потери. Однако уже к вечеру, из-за плеча 1-го Сибирского корпуса начал выдвижение 6-й Сибирский корпус, с целью нанесения охватывающего удара по левому флангу японцев. Вечером остатки 6-й дивизии попытались прорвать окружение, но безуспешно, большая часть японцев погибла или попала в плен, вырваться удалось немногим. В бою погибли командующий 4-й армией генерал Нодзу, и командир 6-й дивизией генерал Харуно.

В течении следующего дня части 1-го Сибирского и 10-го армейского корпусов предпринимают ряд попыток захвата японских позиций, однако все атаки русских были отбиты. В этот же день 6-й Сибирский корпус, совместно с отрядом генерала Мищенко начинают фланговый обход 3-й армии японцев. На следующий день отряд Сидорина, продвигаясь к мандаринской дороге, внезапно напоролся на крупный отряд японцев, оказавший сильное сопротивление. Бой длился около 5-ти часов, противником русских оказались 10-й саперный и обозный батальоны. Отряд Баумгартена вышел на мандаринскую дорогу, по которой отступали части 4-й армии. Как писал очевидец: ” выехав на дорогу, мы увидели толпу бредущих людей, кто-то был вооружен, кто-то нет, большая часть из них была в бинтах, некоторые валялись на обочине дороге…” . Выяснилось, что это отходит полевой госпиталь, задержавшийся с эвакуацией. Баумгартен, выслал в дальнейшее преследование 4 сотни, остальные начали оказывать помощь и организовывать эвакуацию раненых японцев. Уже после окончания войны японцы наградят Баумгартена орденом Восходящего солнца, за спасение раненых. Таким образом, из-за вынужденных задержек Баумгартен и Сидорин не смогли перехватить отступавшие части, Тэйби сумел вывести из под удара остатки своей армии. Продолжали движение вдоль мандаринской дороги на Телин 4-й и 9-й армейские корпуса. Части 2-го стрелкового и 4-го Сибирского корпусов попытались окружить 2-й и 12-й дивизии 1-й армии Куроки. Однако, несмотря на введение в бой 5-го Сибирского корпуса, попытка не удалась, вовремя введенная гвардейская бригада и пододшедшая резервная бригада из состава 5-й армии сумели восстановить положение. В этот момент можно сказать что общее управление сражением было утеряно. Штакельберг неоднократно просил главкома переподчинить ему 4-й и 9-й армейские корпуса, для схранения управления, однако тщетно. Оба корпуса действовали самостоятельно и довольно сильно стали отрываться от основной армии. 20 августа приказом главкома была создана “группа” под командованием генерала Зарубаева, состоящая из 4-го и 5-го Сибирских корпусов, 2-стрелкового и подошедшей 1-й гвардейской дивизии. Целью отряда был разгром 1-й и 5-й японских армий. Однако время, затраченной на формирование управления и подготовку наступления, с учетом подвоза припасов, позволили японским армиям отступить. Куроки, не имеющий представления о положении японских армий, учитывая растянувшийся фронт армии и получивший доклад разведки о усилении русских на участке его армии 22 августа отдал приказ об отступлении к Лидзянтуню, на соединение с армией Кавамуры. В течении 19-20 августа шли сильные бои на фронте 3-й и 2-й армий. Бои носили ожесточенный характер. 6-й Сибирский корпус сумел обойти фланг 3-й дивизии, и после тяжелого боя части 55-й сибирской пехотной дивизии заняли Чжанцзявопу, однако дальнейшее продвижение было остановлено вовремя введеным резервом. Ояма, считая, что положение японской армии на левом фланге и особенно в центре достаточно тяжелое, начал отвод тылов, пока не перекрыты пути отступления к Мандаринской и Синмитинской дорогам. Впоследствии многие будут ставить это решение ему в вину. Фактически русские не сумели достигнуть большого успеха, заняв линию обороны, наступающие выдохлись, и японцы вполне могли остановить наступление русских на запасных позициях. Положение в центре так же на этот период не было катастрофическим - заняв телинские позиции 4-я армия смогла остановить дальнейшее наступление русских. Однако Ояма решил что закрепление на запасных позициях опасно - не зная точно какими резервами располагают русскими и учитывая подавляющее превосходство русской кавалерии он опасался обходного маневра вдоль р. Ляохэ. При этом он был невысокого качества о запасных позициях, считая их недостаточно хорошо оборудованными.

C утра 21 августа начато отступление 3-й армии в район Вандзявопу и 2-й армии - в район Факумынь- Сяотайцзы, для выравнивания линии фронта и снятия угрозы окружения. Отход 3-й армии прикрывался 1-й дивизией, попытка 3-й дивизии прорваться через Чжанцзявопу была успешна, дивизия вышла в расположение японцев. На следующий день части 4-го корпуса начинают движение вдоль притока Ляохэ в направлении на Тундзякоу, 9-й и 19-й армейские корпуса движутся в направлении на Телин, преследуя сильно измотанные части 4-й армии, пытаясь на плечах отступавшей армии с ходу занять телинские позиции. Корпуса оторвались от основной армии, практически не имели кавалерии и можно сказать наступали “вслепую”, итог стал вполне закономерен. На пути наступления встали свежие японские части, не участвовавшие в боях: 14-я дивизия и резервная бригада. Приняв командование свежими частями, генерал Тэйби 23 августа перешел в контрнаступление и после встречного боя русские корпуса были отброшены назад и начали окапываться. 16-я дивизия столкнулась под Тундзякоу с резервной бригадой и, не выдержав боя, а также опасаясь, в случае успеха японцев, быть отрезанной от основных частей, отошла. Таким образом, в центре фронта положение стабилизировалось - японцы сумели закрепиться на новых позициях, а настпающие русские части были сильно обескровлены. Положение ухудшалось тем, что правый фланг японцев не имел общей линии фронта с центром, армии Куроки и Кавамуры действовали обособленно от остальной армии. Русское командование к этому моменту утратило контроль над ситуацией и корпуса действовали практически самостоятельно. Отряд Мищенко сумел прорваться к Шилазе, но взять не смог, сопротивление оказали тыловые части 3-й армии - обозные и саперные части, а также легкораненые из полевого госпиталя, после 2-х часового боя Мищенко, получив извещение о том, что с севера движутся отступающие японские части, отошел к Цинсяйпе.

В течении последующих 2-х дней начинается отступление 2-й и 3-й армий. По Синмитинской дороге отходят части 3-й армии, оставив под Факумынем заслон в лице 1-й дивизии и 4-й резервной бригады, а также 4-я дивизия и 8-я резервная бригада из состава 2-й армии Оку. 8-я и 5-я дивизии отходят по Мандаринской дороге. 14-я бригада прикрывает отход 2-й армии. Направление на Телин надежно прикрывают 14-я дивизия, остатки армии Нодзу и резервная бригада. Состояние 4-го, 9-го и 19-го корпусов трудно назвать боеспособным - войска понесли большие потери, вымотаны, нет боеприпасов, к артиллерийским орудиям практически нет снарядов. Успешные действия отряда генерала Орбелиани позволяют перехватить часть полевой артиллерии 8-й армии. Действия генерала Грекова трудно назвать