峨山头得胜后，谭震林知道日军不会善罢甘休，命令各部队撤回原驻地，抓紧休整，以备再战。
果然，日军连日调集两千多人，在13日午夜扑到孙店附近。一场恶战就要开始。14日凌晨，日军开始攻击。谭震林部署在孙村和马家坝的第一营与第三营死死挡住日军来路，使他们无法迂回赤沙滩。日军集中主力猛攻第二营防守的汤口坝乌龟山阵地。
从上午8点开始，陈仁洪率领第二营主力与日军浴血奋战。激战中，陈洪仁身负重伤，不肯离开阵地。谭震林把指挥所推进到日军八二迫击炮射程以内的坝钉山上，手持驳壳枪，到前沿巡视战斗。
汤口坝密集的枪炮声牵引了繁昌民众的注意。他们纷纷参战支前，连国民党繁昌县县长徐羊我也带人抬着担架上前线。乡亲们把饭菜挑上来，把伤员和牺牲的官兵抬下去。副营长马长炎高喊：“乡亲们，敌人还在进攻！大家等枪声停了再来吧”
一位六十多岁的老大娘，领着两个小姑娘，提着满篮子饭团爬上山来，把饭团一个个送到战士们手里。第二营斗志旺盛，堵住汤口坝寸土不让。日军两千多人从早打到晚，精疲力竭，失去了进攻能力。
陈洪仁四十八年后担任济南军区政委，回忆了当时战场上的景象：
阵地前，敌人的尸体像秋天割倒的稻草捆一样，密密麻麻地躺倒一片。拖尸体的敌人像蚂蚁，在烟幕弹的掩护下，在田坎和阵地前的死角蠕动。这时，我们看到了难以想象的事情，法西斯匪徒不仅用战刀把死者的头砍下来装进大麻袋，而且把重伤兵的头也砍下来！他们在尸体上浇上燃烧剂，点火烧起来。田野上到处冒起了焚烧死尸的黑烟，难闻的臭味顺着北风一阵阵刮过来，整个汤口坝成了日军的火葬场，几百具日军士兵的尸首，在烈火中化为灰烬。
汤口坝战斗在这天深夜结束，“繁昌血战”从此扬名。新四军第三支队共毙伤四百五十多名日军，击毙川岛中佐，缴获了大量武器和军用物资，自身伤亡一百多人。
云岭的新四军军部得知繁昌的战果，叶挺和项英通报表彰第三支队和战功卓著的第五团。第三战区司令长官部也给谭震林发来贺电：“该支队指挥得力，将士同心，殊堪嘉尚。”
这年8月1日，素有“窑将军”和“徐老虎”之称的徐海东，在延安出席了追悼平江惨案死难烈士的集会。会后，他走到毛泽东身边，说：“主席，我该上前线了。”
毛泽东何尝不想派这位虎将出征？但念他先后九次负伤，现在又有结核病，不由得沉吟再三，十分关切地询问：“身体好些了吗？”
“好了，一打仗就更好了。”徐海东回答。
“打仗可以治病，这是你的发明。”毛泽东笑道，“好吧，你准备出发吧”
徐海东和刘少奇一起来到华中，11月抱病出任新四军江北指挥部副指挥兼第四支队司令。
12月18日，滁县地下党派侦察员送来情报：驻南京、明光和蚌埠一线的日军，调集两千多人，配有九二步兵炮和山炮十多门，“运送炮弹的骡马辎重不计其数”，还有骑兵助阵，推进到了滁县、沙河集和全椒等地，准备大规模打击淮南路西北地区的新四军。
局势明显不利于新四军。在路西地区，可供徐海东调遣的部队只有三个团，其中一个是刚成立的新兵团。第七团驻在周家岗，那里是滁县一路日军“扫荡”必经之路。第九团驻在藕塘附近。南面古河一带，是李本一的国民党军队的防区，这人立场不稳，真打起仗来，新四军还得防备他搞背后偷袭。
徐海东不打算和日军硬拼，决定诱敌深入，把日军放进周家岗一线，在通往复兴集的要道上打伏击。他率领支队部迅速赶到第七团团部，坐镇指挥。
21日，战斗打响。经过三昼夜激战，第七团和第九团打死打伤和俘虏一百六十多名日军，击毙日军中队长毛高千穗，活捉一名日军分队长，乘胜收复了周家岗、复兴集、大马厂和古河等地。从此，新四军在津浦路西地区站稳了脚跟。
但是，徐海东并不满足。他给第七团算了笔账：“你们消耗子弹八千多发，太不划算。”
徐海东过度劳累和紧张，身体顶不住了。在战后的总结会上，他话没讲完，便口吐鲜血，昏倒在桌子边。从此，年仅三十九岁的徐海东，只能坐在担架上，跟随部队作战。
这一年11月7日，新四军第一支队和第二支队的领导机关奉命合并，成立新四军江南指挥部，陈毅任指挥，粟裕任副指挥，统一领导第二团、第四团和新编第三团、第六团以及“江抗”主力与丹阳游击纵队合编的新四军挺进纵队。11月底，中共中央中原局书记刘少奇到达大桥镇新四军江北指挥部。12月19日，刘少奇电告中央及项英：武汉失守后，皖东完全有可能建立相当完满的根据地，现在时机已失，而大有发展希望的是苏北，应集中最大力量发展苏北。项英不同意刘少奇的建议，要求新四军主力继续留在江南，发展安徽、浙江和江西。
新四军江南指挥部则按照刘少奇的指示，积极派出下辖四个团和挺进纵队北渡长江，在扬州和泰州地区开展游击战争。另外，第四团和挺进纵队一部合编为苏皖支队，向江北的仪征、天长和六合地区发展，开辟苏北抗日根据地。