1945年5月13日，芷江方面出動P51野馬對被包圍的日軍進攻轟炸，同時國軍各部發動猛攻。重廣支隊全面潰散，各部分頭逃竄。餘下的被中美空軍打的沒地方逃，只得跪在地上向機翼上有青天白日徽章的揮動白旗以求保命。最終重廣支隊全軍覆沒，只有少量殘兵和47師團匯合。1945年6月1日，47師團餘部全線後撤。至此，日軍各部全線退回湘西會戰之前地域，長達55個晝夜的湘西會戰到此結束。

　　日軍傷亡2萬7千人，其中死亡1萬2498，還有大約1000人被國軍圍困後失望自殺，日軍被全殲一個旅團還有四個聯隊，一個師團被重創。國軍繳獲迫擊炮43門，榴彈炮13門，山炮5門，重機槍48挺，輕機槍240挺，擲彈筒260個，步槍無數，還得到了日軍洋馬1650匹(馬在山路行走較慢，日軍最後只顧人逃命，丟棄了大量馬匹)。國軍方面傷亡2萬660人，其中陣亡7817人(軍官823人)，比日軍傷亡人數的三分之二還少。除此以外，國軍還奪得日軍軍旗90多面(抗戰中日軍軍旗必須死死保住，日軍方面的命令是只要還剩一個人就必須保住軍旗)，並且俘虜日軍447人(軍官42人)。在知道俘虜這麼多日軍以後，連何應欽都非常驚訝。