日军占据着墓园，继续顽抗。罗建秋抽出一个排，从日军后面隐蔽接近墓园。骑兵连会同所有攻击部队成员，待墓园后面的枪声骤然响起，向下猛扑。不久，被包围在墓园中的日军被全歼，日军山崎大队长、池田中队长和300多名鬼子，几乎全部被打死。这是川军战史中难得的全歼敌人的战例。
影珠山战斗结束后，只见骑兵连连长杨汉烈身披一件日本军大衣回营，他腰胯一支日本手枪，肩扛两把日军战刀，突击部队士兵因胜利而神采飞扬，精神焕发。杨汉烈在向李怀英简单汇报战斗经过后，就去打电话给军长杨汉域报平安：“军长吗？我是汉烈。老兄，老弟今天打了个大胜仗，对得起你，也对得起老头子，你对老头子说，要给我请个勋章……”
对于这次战斗，日军战史曾有专文描写：“天明后，在山上双方的混战，极为激烈，官兵们不断的负伤倒下，10时左右，我弹药用尽，在到处的草丛中，可以听到伤员的呻吟声和自绝的手枪声，山崎大队长负伤，满身是血，但仍继续指挥战斗。最后山崎大队长终于决心殉国，于是命本部附斋藤军曹突围向上级报告关于夜袭及其后战况与决心殉国等情况。……斋藤军曹走后，山崎大队长再度遭到迫击炮弹的轰击而死亡。接着士兵们就用刺刀互相刺杀或者用手榴弹自爆而死”。
第三次长沙会战以中国军队取胜而告终，这也成为太平洋战争初期，国际反法西斯阵营屡遭失利以来的首次胜利。当年《伦敦每日电讯报》称：“际此远东阴雾密布中，唯长沙上空之云彩确见光辉夺目。”
