得到青龙观阵地丢失的消息，汪铸龙又惊又怕，他立即命令组织反扑，拂晓时分，敌一个团向陈金钰的二营反扑，双方发生激战。听到山顶激烈的枪声，已经运动到瓮柏寺待命的红军立即发起猛攻。红二七四团主力在师长叶道志率领下杀到。见红军大部队杀到，向山顶反扑的敌人立刻一哄而散。青龙观要隘被红军完全控制。红军后续部队投入战斗，将汪铸龙师大部歼灭，敌防线被撕开了二十余里宽的一个大缺口。
得到拿下青龙观的消息，8月10日拂晓，徐向前发出全线反攻令。红军各路全线出击。11日拂晓，红九十三师向敌纵深楔入，红九军二十五、二十六师从左翼，红四军主力从右翼发起进攻。
红三十一军第九十三师从青龙观突破口向敌纵深楔入，追击石人、赵渡方向逃敌。红九军第二十五师、二十六师从左翼向青龙观东南的清花溪、田家坝等地发起反攻。红四军主力分两路从右翼同时向青龙观西南之敌发起反攻，并向敌纵深猛插。
本来就已虚弱得不堪一击的敌军突然遭此沉重打击，顿时犹如高堤崩溃不可收拾。汪铸龙残部、杨国桢独立第二旅、刘光瑜第五旅、吴锦堂边防军第一路等敌纷纷溃逃。得到前线崩溃的消息，唐式遵开始还希望重新部署，将撕开的防线堵起来。他急令左右两翼部队迅速靠拢，并调陈兰亭师、范绍增第四师向红军突破地段机动，企图缝合缺口。但川军各部惧怕被歼，谁也不听他的，皆望风而逃。红军各部压缩了大半年的时间，早已憋足了劲，现在放虎归山，求战意识推动着一个个部队奋勇追击。
面对红军迅猛反击，唐式遵在石塘坝召集就近的各师、旅长紧急会议，商讨对策。这些人早已心无斗志，异口同声地大呼困难，部队已无法再战，都主张放弃宣汉、达县。有一位旅长还文绉绉地引用第一次世界大战兴登堡先脱离敌人追击而后取得胜利的战例说明，目前应以远撤布防为宜。唐式遵的亲信参谋处处长罗洁莹将其拉到一边说：
他们想苟安一时，避开正面，不顾全局……但你却不能这样做：因为绥定、宣汉两县城都在前河右岸，守前河就要放弃绥、宣，今一战而失重镇，即使今后战局好转，人必谓王总指挥（陵基）取绥、宣，唐总指挥失绥、宣，势将得到与刘存厚同样的结果；且前河水浅，到处皆可徒涉，各部已成惊弓之鸟，谁能保其固守无虞？一旦再有疏失，前途就更不堪设想了！
唐式遵听了罗洁莹的话，愤而拍案大叫：“要我放弃绥、宣，万万不能！”
但各路将军们对唐式遵的决心无动于衷，眼看将无死心，兵无斗志，唐式遵明白大势已去，最终还是决定右翼前线各部相互掩护总指挥部撤退。让他没想到的是，还没等到他在地图上调配撤退部署，各路川军在红军凌厉攻势下，早已自行下令撤退，唐式遵的撤退令进一步推动了川军各部争先恐后的逃跑大比赛。
1934年《民国川事纪要》也报道了这次惨败的情况：
八月十日匪军猛攻川剿匪第五、第六两路军阵地，两路全线崩溃，宣汉不守，损失奇重。
在川剿匪军六路中，以最右翼之六路为最弱，八月十日，匪猛攻六路阵地，不数小时，全线动摇，汪铸龙旅放弃青龙观阵地，大败而逃。伪九军全部乘势直入，已抄至第五路后方，时五路尚不知。伪四军则从中横击，杨国桢、刘继勋两旅首当其冲，夹击之下，全军覆没。匪又乘势向左抄袭，正面之匪亦前来攻击，于是五路全线崩溃，节节败退，宣汉不守，达县附近亦沦为匪区。五路损失人枪一万四五千，团长阵亡者七八人。
……
八月二十八日，匪向通江、巴中突击，两县相继失陷，第三（李其相、罗泽洲）第四（杨森）两路军退保营山、渠县，损失甚重。
匪部自攻袭第五路军获逞后，于本日向通江、巴中突击第三、第四两路军，李、杨集中兵力，以谋应付，因之防地空隙甚多，为匪所乘，阵势大乱，乃退保营山、渠县，损失人枪共约四五千。时罗泽洲有四团之众在巴中，因李（其相）军右移，遂为匪所抄围。罗本人在巴中后方，率五连残卒，仓皇逃走，其被围之四团，冒死突出重围，损失过半。
张才千回忆：
十日上午，我东线反攻部队第一梯队，按计划迅速向敌纵深发展……我调到第十师任副师长……向五龙台、石窝场、秦家河方向追击敌人……
部队冒着酷暑，翻山越岭，涉溪过河，日夜兼程，向五龙台方向追击逃跑之敌。一路上，河沟里、山坡上、路边、田里，到处是敌尸，到处是敌人丢弃的枪支、弹药、竹夹背包。我们顾不上这些，只顾同敌人“赛跑”……连吃饭、喝水也顾不上。实在饿得没有办法了，就抓一把干粮，边走边吃；实在渴得没有办法了，就在路旁的水沟、水田或水塘里喝上几口，爬起来又继续追击敌人。
一天黄昏，我随二十八团前卫到达五龙台时，得悉驻守五龙台之敌陈兰亭师的冉团（团长姓冉）……不久前已向石窝场方向逃窜……我当即命令二十八团，连夜抄近路赶在敌人前头，占领去石窝场必经之地黄岩院，把敌人截住歼灭。
……
黄岩院位于石窝场东北的走马坪上。两条南北走向的山梁在此处相交，中间是深谷，一条山路从谷中通行。二十八团立即令一、二营埋伏于左、右两条山梁，三营派部队卡住黄岩院至石窝场必经的谷口。这样就形成了一个口袋，专等敌人来钻。
拂晓，散乱、疲惫的冉团，慢慢钻进了我们早为他准备好的口袋……埋伏于山梁上的红军从四面八方一齐向敌人开了火……随着嘹亮的号声，红军指战员犹如下山的猛虎，在一片杀声中向山谷中的敌群冲去。经过半个小时的战斗，……敌团大部被歼，团长也被我击毙。
……当我们进至石窝场，王宏坤军长指示……继续追击敌人。
经过几天几夜的连续追击，十七日上午，我先头部队抵达秦河北岸，占领了河边高地垮子岭……
八月的川北，阴雨连绵，山洪暴发，河水猛涨，水流湍急。原来不到十米宽的秦河，一下子变成了三四十米宽了……敌人为了过河，在两岸上拉了几条铁绳，拆老百姓房子上的木板，临时架起了一座索桥。由于桥窄，加之川军和逃窜的地主豪绅争相抢过，拥挤异常。当闻知红军已占领垮子岭时，已过河之敌即把索桥砍断，拥挤在河边的敌人，望着湍急的河水，在河边乱作一团。有些敌人被挤到河里，立即被河水吞没了……红军战士杀下山来，敌人纷纷缴枪投降。有些敌人跳进河里，企图游水过河，大部分淹死，被急流冲走了。
17日，红军第二梯队之八十八、九十师已进至沿山场、老鹰岩、赤溪场地区，红三十三军第九十九师进至河口场地区，把万源正面的敌人第一、二、三师甩在了左后侧。唐式遵部队纵深拉长，一时撤退不及，造成了被红军分割包围的态势。
面对一溃千里的逃敌，怎样打才能有更多收获？徐向前主张红军主力向东实行大迂回、深包围，跨中河两岸由西向南顺山构筑工事，截断刘湘主力第一、二、三师向宣汉、开江的退路，力求将其全歼或歼灭其大部，使刘湘元气大伤，红军武器装备也会因此改善，下江地区将为红军所有。
徐向前的意见与川陕根据地最高领导人，时为中央分局书记、西北军委主席的张国焘意见相左。
在川陕根据地，最高领导有三个人，即张国焘、徐向前、陈昌浩。张国焘为中央分局书记、西北军委主席，为川陕根据地党政军最高负责人。徐向前为西北军委副主席，是红四方面军总指挥，也是部队军事行动最高负责人，负责制订作战计划，指挥部队行动。陈昌浩为西北军委副主席，红四方面军总政委，负责全军的政治工作并协助徐向前指挥部队行动。中国红军的政委制沿袭苏联军队的政委制，对同级军事主官执行监督并在需要的时候有权更改军事主官的决定。在某种意义上说，他可以干预徐向前的指挥。陈昌浩革命热情高，年轻气盛，留学苏联，又是党内著名的“二十八个半”布尔什维克之一，军队政治工作搞得有声有色，打仗也有一套。自从两人共同指挥红四方面军以来，在鄂豫皖和川陕都配合默契，而且多次陈昌浩都是支持徐向前的主张并在张国焘面前据理力争的。
在鄂豫皖和川陕根据地，根据党内下级服从上级的组织原则，张国焘犹如一驾马车上的马车夫，而徐向前和陈昌浩则如同拉车的两匹马。车夫可以驾驭和指挥马，但车夫与马之间只有配合协调，马车才能平稳地前进。
客观地看，在鄂豫皖和川陕，徐、陈对张的领导地位是尊重的，多数情况下也是服从的。张对徐、陈也是信任的，对于徐向前的军事指挥才能和陈昌浩的政治组织才能是看重的，从张的回忆中也没有看到任何对徐、陈不满的记录。在鄂豫皖和川陕根据地，在制订大的战役计划、规划大的军事行动如制订反“三路围攻”、反“六路围攻”，决定实行“收紧阵地”等这样事关全局的军事行动计划时，都是要通过军委会会议。张国焘在制订这些事关全局的军事战略计划时，虽然也会发表意见，但一般都是尊重徐向前的意见的，从目前披露的党史军史资料看，也没有发现张国焘粗暴干预徐向前指挥的记录。
但这一次，张国焘却异乎寻常地对徐向前军事指挥提出异议。徐向前提出要向东大纵深迂回包抄唐式遵的部队，张国焘却坚持要红军向西迂回，追歼与红军处于平行位置的范绍增第四师。两人远隔两百多里，通过电话讨论了五个多小时，陈昌浩也站在徐向前的立场共同做工作，但张国焘坚持己见，徐向前与陈昌浩不得不按照他的意见，命令部队向西迂回。事实证明，张国焘的意见是不对的，其结果是既放跑了唐式遵的部队，又没能抓住范绍增的部队，歼灭战打成了击溃战。
此刻，敌人各路部队正在撒丫子狂奔，部队要尽快地追击并消灭敌人，战机稍纵即逝，刻不容缓，徐向前只得按张国焘的命令，率军向西迂回，追歼范绍增第四师和独立第二旅等部。
范绍增是土匪出身，滑头得很，跑起来比兔子还要快。没等我们旋下去，他已带着队伍从喜神滩调头鼠窜，五昼夜内南逃四百余里，至渠县以北的三汇场才停住脚构筑工事，凭险固守。
范绍增师当面虽尚未发现红军大部队，但唐式遵所指挥的右翼十万主力，业已全部瓦解，几天以来，范与唐失去联系，右翼情况不明，如红军先是攻占达县城，截断后方补给线，自己部队的处境就十分危险。范绍增深恐孤军被歼，立即下令，全军经城隍庙、双凤场、马渡关撤至达县城郊及附近要隘，集中力量固守。并派出十二旅三十六团潘寅九部日夜兼程赶到达县城。
由于范绍增动作够快，红军跟着敌人屁股后头追击，没有追着，张国焘的向右迂回没能达成目的。于是，红四方面军再集结主力向左南出宣汉、达县，截击刘湘主力许绍宗等师，但是敌人第一、二、三师因后路受到红军威胁，已星夜南撤了。虽然川北一带山路崎岖，但在红军主力追击下，唐式遵部有的整团甚至整旅竟能在一昼夜逃跑两百余里。许绍宗师在东林河以南，宣达以北构筑工事固守。其他各师也逃到了宣汉城北的老鹰嘴、毛坝场一线。8月24日又撤至井溪坝，西经东升场、马家场至双龙场一带，沿州河右岸构筑阻击工事，与红军形成对峙局面。东线反攻不足半月遂告结束。原来预想的包围战打成了击溃战。
东线反攻虽然未能给予敌人毁灭性的打击，但也使敌军士气大挫，斗志涣散，战斗力削弱。在红军猛烈的追击下，第五、六路各部丢盔卸甲，官兵中弹倒毙者、涉水溺亡者、跌落悬崖摔死者、弃枪逃匿山林者不计其数。为期近半个月的追歼战中，红军歼灭敌二十三军周绍武旅，二十一军独立第二旅，第二师第五旅，边防军第一路陈兰亭部三个团；另外，敌第一师两个旅、第二师第四旅、第三师三个旅、第四师三个旅、独立第一旅和二十三军第一师均有不同伤亡。二十三军廖雨辰师撤至新场整补时，各连士兵，多的不过三十人，少的只有十来人。仅刘湘的主力二十一军“共损失人枪一万四五千，团长阵亡者七八人，遗弃的弹药、粮草、辎重无法计数”。