尽管前面已经发生了战斗，但第六军团的指挥机关和主力部队依旧在通往甘溪镇的土道上缓慢向前。而桂军在正面进攻受到阻击之后，已开始分成两路向西运动，企图直接侧击第六军团。这就是说，此时此刻，红军与桂军双方的主力仍在迎面运动。于是，当第六军团指挥机关突然发现敌人就在眼前时，已经来不及给部队下达明确的作战命令了。

在先头部队五十一团的阻击方向上，桂军大部已经冲进了甘溪镇，并在镇南一个叫青龙嘴的高地与红军展开了激烈的争夺战。桂军猛烈的火力冲击令红军很难守住这一地势上的要地，军团机关被迫作出了全面撤退的决定。军团参谋长李达带领一个机枪连与五十一团和四十九团的两个团部向东南方向撤退。军团军政委员会主席任弼时、军团长萧克、军团政治委员王震与军团机关和部分官兵一起离开土道折进了没有道路的山谷密林中。而已被分割包围的四十九团、五十团和五十一团，为了给军团机关赢得宝贵的转移时间，拼死阻击着桂军洪水般的冲锋。桂军武器精良，每个班都配有机枪，数十挺机枪一齐扫射，谷底中岩石上火光四射，坡上的枯草被飓风般呼啸的子弹引燃，熊熊大火映红了整个甘溪镇上空。

一营营长刘转连在最后关头开始组织正面强攻，力图给被包围的红军杀开一条血路。副营长樊晓洲命令机枪火力掩护二连冲击。红军士兵手扒着陡峭的崖壁缝隙，头顶着如雨的枪弹向上爬。不断地有人掉下来，不断地又有红军接着拥上去。在一排排长的带领下，二连最终爬上了敌人的阵地。司号员蔡百海在爬上崖顶的那一瞬间，一手提着号一手提着马刀喊：“营长命令，冲呀！”二连的官兵终于用血肉之躯在敌人的冲击线上撕开了一条裂缝般的生路。四十九团与五十团的官兵混杂在一起，从这道裂缝间向南撤去。他们不知道，前面一个叫羊东坳的山涧会成为他们的死亡之地。

羊东坳山深涧狭，只有一条很窄的水槽从那里通过。退下来的红军官兵拥挤在一起走上水槽，很快，木制的水槽断了。红军在水槽断裂的那个瞬间听到了迎面两百米处桂军阵地上响起的机枪射击声。桂军将数挺机枪聚集在一起，射出的子弹被狭窄的山涧挤压得异常迅疾而锋利，红军即刻出现大量伤亡，倒下的人重重叠叠地摞在了一起。到第二天战斗结束时，当地四百多位农民用了整整一天的时间，才把这条山涧里的红军的尸体全部掩埋掉。

这一天傍晚，接近十七时的时候，周仁杰的前卫营接到了撤退的命令。他们把重伤员集中放在了镇东南尖峰山鞍部的草丛中，然后便在当地青年农民陈正财的带领下匆匆撤离了战场。三十九年后的一天，已经六十一岁的周仁杰再次来到了位于贵州东北部的这片草丛中，茂密的野草迎风而立，令山岭间萦绕着无边无际的低吟。身边的乡亲对周仁杰说，当年留在这里的红军伤员大部分被搜山的敌人发现后就地杀害了，少数还能动的自己爬到悬崖边滚了下去。

一九三四年十月七日，天快黑下来的时候，甘溪之战结束了。

受到国民党军凶猛追杀的红军第六军团，经过整整两个月异常顽强的突围之后，除了流尽鲜血永远倒下的官兵外，其余的红军相互间都失去了联系，他们分散消失在中国西南部山高谷深的茫茫密林之中。