与此同时，121师于10日8时击溃黄土铺南侧之敌。由东向西攻击的第119师与由南向北攻击的第118、第120师，摧垮了敌东南两面的防御。面对我军的强大攻势，敌人业已完全失去了组织抵抗能力，用凌云上的话来说就是“村村山山都是解放军，部队处处被击，真是天罗地网，无法逃脱。此时部队非常混乱，无法再行指挥”。
“钢军”的最后末日来临了。10日这天，秋风萧瑟，细雨迷蒙，残敌眼见大势已去，纷纷逃入深山丛林。我军当即展开搜剿作战。
关于搜山前后的具体情况，一位战地记者这样写道：“……为了搜索这些到处隐藏的散匪，在战斗结束之后，我们的部队又三五成群日夜不停的进行搜山。一时在五峰山区，满山遍野曾到处喊叫着：‘缴枪不杀！’‘出来吧！’的声音，亮着千万个照明的火把。三三五五面色灰白的俘虏，被我军从四面八方的山洞里、死尸堆里、草丛里，以及老百姓的红薯窖里、猪圈里、床底下、柜子里……一切最龌龊最隐蔽的地方，像掏麻雀似的一个个掏了出来。于是请看吧：这些曾经奸淫掳掠，惯于欺压群众的人们，如今有的披着被子光着脚；有的满身捆着稻草，有的穿着女人的短衣，那种满身泥污，瑟瑟发抖的狼狈相真是形形色色，五花八门，活像一个马戏团的展览会。”
“说起来是非常有趣的，那几天一直在下着蒙蒙细雨，山里气候很冷，这群白匪的丧家犬又冷又饿简直遭了大劫。许多人吃不消了只好交枪投降，但有一些顽固家伙还硬在那里装死人，企图逃避我搜山部队的搜索。有一次夜里，我军在山上悄悄地搜索，有一个战士一不小心被滑了一跤，一只手捺在泥里，但另一只手却放在一个又热又软的东西上，他连忙用手一摸，原来是一个肥大的屁股。于是大家立即用手电照亮，发现一个肥胖的军官，正把头钻在死尸下面装死人。后来带回去一问，这家伙却是敌176师的参谋长。又有一次敌人一个营长也在装死，但手上的血色却暴露了他的秘密。我军一个战士故意说：‘这个人也死了，埋了吧！’话还未说完，他就哼哼起来。战士一把把他拉起来，笑着说：‘别装了吧，我早就知道你是个活的。’他说：‘哎呀，我真怕你们活埋！’”
有一天我们的搜索队在一个沙沟里洗手，忽然发现河旁草丛里有一个人的脑袋飘在水上，起初把他们吓了一大跳，后来仔细一看却是个敌人藏在水里，两眼不住地盯视着他们。当时他们就用枪逼着敌人爬上来，接着再顺着沙沟一找，竟发现有二三十个敌人都用这种办法藏在水里头。于是我们的战士就像钓鱼一样，把他们一个个都钓了出来。
9、 陈伯钧副司令员的“三个想不到”
我军歼敌速度之快，大大超出野司首长的预想。10月10日7时，也就是中路军刚刚发起合围总攻之后，林彪、邓子恢在给中央、军委的报告中尚说：“由衡、宝线南退之敌军7军、48军主力共4个师，已被我包围于祁阳以北地区，敌战力甚强。敌其他各军亦正回头北援。我13兵团正由芷江东进，但一时赶不到；而我在祁阳以北兵力没有迅速消灭敌之绝对把握。因此祁阳以北战役必须相当时日才能解决。”（林彪、邓子恢关于祁北战况及陈赓兵团向桂行动问题向中央、军委的报告，1949年10月10日）
但实际情况却是仅仅用了两昼夜即全部解决问题。战后，陈伯钧副司令员在45军师团干部会上作总结报告，开场白就是一连“三个想不到”：
第一，想不到一下就抓住敌人的主力，谁都知道白崇禧是很狡猾的，是会保存实力的，但这次却被我们抓住他5个主力师中的4个。
第二，想不到真正的战斗只经过了两天一夜，就解决了问题，在抓住敌人以后，听说是白匪主力还准备调整一下部署再攻，但除了135师特别403团在突破衡宝公路以后比较苦一点外，整个来说，未经过什么严重的激烈的战斗就消灭了敌人，而且全军伤亡也不大。
第三，想不到我军士气如此之高，负伤不下火线，不叫不哭，打伤一条腿一条胳膊还用另一只手拿着机枪打，三次负伤还爬上山头投手榴弹。就连472团比较新的部队，也能以一个营打垮敌人七次以上的反击，打了一仗，接着一仗，有的部队作战行军连续七天八夜，两天半只吃一顿饭，甚至吃生米，吃野菜，冒雨搜山，毫无怨言，我军士气过去也很高，但据说打了几次后，劲头就部分松下来了，而这次则不同，真是越打越高。（陈伯钧：《参加衡宝战役的检讨》，1949年10月24日）
10、 游击队的有力配合
中路军主力在衡宝地区围歼白崇禧主力至10月11日上午，四野共俘获了近3万名白崇禧的官兵，除了第7军副军长凌云上，还有第7军的参谋长、171师师长、176师师长，至于副师长以下级别的国民党军官，则数不胜数了。
对白崇禧来说，自出道以来，他从未遇到这种大败。第7军、第100军、第122军从此不复存在了，他的王牌军也不再有了。
在中路军聚歼第7军的同时，西路军正奉命向武冈、新宁线推进。10日，39军152师攻占武冈，歼敌14军63师189团及14军留守处、湘南保5团等部2000余人。38军先头114师向宝庆急进，9日，宝庆守敌62师弃城西逃，10日被我跟踪追击的49军147师及东进的38、39军各一部，包围于武冈北、宝庆西之石下江地区。13日，我军全歼该敌，并迫使敌新8军一部投降，我49军145师解放宝庆。这样，宝庆以西至芷江一线地区，完全为我军控制。
与此同时，奉野司命令留在鄂西监视宋希濂部的第47军主力，于14日向据守湘西大庸的宋希濂之第122军发起攻击，战至16日，全歼第122军5000余人，生俘敌军长张绍勋，解放大庸、桑植两城。
至此，从1949年9月13日我西路军进击湘西之日开始的衡宝战役胜利结束。
衡宝战役期间，湖南各地的游击队在解放军胜利进军湖南的鼓舞下，更加积极地四出打击国民党正规部队及地方武装，主动配合第四野战军主力作战。
湘南游击支队活动于宜章、桂阳、临武、嘉禾一带，在国民党军撤退期间，解放宜章、收复汝城，10月13日解放桂阳，歼灭国民党地方武装900余人。湘南游击司令部率第2大队及警卫大队，于10月4日在茶陵之界首与第46军第136师会师，随后配合第136师于10月8日解放耒阳。同日，第6大队在桂阳、常宁交界之白沙歼灭保安团600余人，警卫大队在华堂铺争取郴县伪县长率部400余人投降。湘南游击司令部南区指挥所率第1、第3大队于10月7日解放郴县。
粤桂湘边纵队连江支队的第7、第10团活动在宜章、临武、蓝山、江华一带，第10团于10月22日解放宜章县城。衡西游击队积极活动在衡宝公路两侧地区，袭击西逃之国民党军，曾配合第四野战军一部歼灭第7军50余人，先后在周尾岭、金溪庙收缴国民党军零星部队各种枪近200支，六〇炮1门。白崇禧部向广西撤退时，湘南游击第1纵队在衡阳至祁阳间多次截击国民党军，打击地主武装，缴枪800余支，并解放了祁阳县城。
湘西游击队第10突击队，在解放大庸的战斗中，为第139师侦察情况，担任向导，协助筹粮，保证了作战的胜利。
湘中游击队第2支队活动于邵东、邵阳、祁阳一带，积极配合野战军主力追堵国民党军。
11、 盘点
在历时33天的连续作战中，我军以伤亡4000余人的代价，共歼敌第7、第100、第122军3个军部，第171、第172、第176、第217、第62师等5个整师，及第138、第63、第10、第345、第197等师各一部，计47500余人，俘第122军军长张绍勋、第7军副军长凌云上等10余名将官，缴获各种炮402门，各种枪13071支，汽车176辆，战马1116匹，各种枪、炮弹100余万发。并解放了湘南、湘西的广大地区。
衡宝战役，是中南战场上的一次较为典型的运动战。此役，第四野战军第12兵团、第13兵团和第二野战军第5兵团消灭了白崇禧赖以起家的骨干部队4个师，削弱了白崇禧的主力，粉碎了蒋介石阻我进军西南的企图，为我军继续围歼中南地区之敌，进而解放中南全境创造了有利的形势。
一个在黄土铺之战后被俘的敌7军军官在审讯中心有余悸地说：“我们广西军在国民党军队中谁也不憷，打了10多年的仗没吃过大亏。开始对解放军也不放在眼里，黄土铺一仗，我们才真正领教了解放军的厉害。难怪国民党江山丢尽。今后我们广西军再也不敢动真格和解放军较量了。”
衡宝战线上的捷报传到中南海，毛泽东高兴得在菊香书屋来回踱步。他兴奋地对周恩来说：“‘小诸葛’终于吃大亏了！他的老本都输掉了，看他还拿什么赌！”
周恩来说：“打掉了桂系的7军，对白崇禧是个沉重的打击。国民党的精锐部队一共有7支，蒋介石有‘五大主力’，傅作义有35军，白崇禧有7军，至此，全部被我们消灭了。”
几十年后，肖劲光大将谈起衡宝战役，将其评价为“我军进军中南以来的首次重大战役”。他说：“这一仗，由于客观和主观上的各种因素，虽然没有形成一次大的决战，不少敌人仓皇溃逃了。但是，消灭了白崇禧主力中的主力，大大地震撼了各线敌军，把白崇禧想在湖南和广西同我决战的企图打破了，避免了以后在广西境内再打一次大的战役，为后来进军广西、全歼白崇禧集团和解放华南地区创造了胜利的条件。它的作用和影响是深远的。这一仗，解放了湘南和湘西大部分地区，为彻底肃清湖南境内的国民党残部、打开湖南各项工作的局面，奠定了坚实的基础。这方面的意义也是不可低估的。”（《肖劲光回忆录》，解放军出版社1987年5月版，第438页，第442～443页，第448页）
《长江日报》于10月16日发表社论，认为这次战役的胜利“为我军渡江以来华中最大的一次战果，前后方闻捷欢腾，实为开国伊始前线指战员对于中央人民政府的隆重献礼。”