战斗结束后，张自忠喜不自禁，立即发电，直接向双眼紧盯着鄂北战场，盼望胜利如同大旱之盼云霓的蒋介石告捷报喜。
不料，当日晚，情况陡变，一七九师虽在欧集袭击日军辎重颇有斩获，但师部在田家集遭敌阻击，伤亡甚大。一八〇师也来电报告，各团在黄龙垱附近被敌围攻，阵地多处被敌突破。
转瞬之间，两师皆危！
张自忠正面同样不容乐观，正当三十八师、七十四师和骑九师在居家湾与梅家高庙和日军激战时，敌三十九师团主力五千多人，乘隙由峪山东侧南下，反而截断了张部的后路。
张自忠当即决定将所部分为左右两个梯队，左路由黄维纲指挥，先带领三十八师接应一七九师，然后向新街、田家集一带追击，他则亲率右梯队，先命七十四师接应一八〇师到方家集集中，然后沿汉水东岸向南追击。
不幸的是，张自忠总部所用的无线电密码此时已被日第十一军通讯部队破译，三十三集团军所有的作战计划，日本人一清二楚。
日军的通信部队将截获张自忠司令部所发的无线电讯，随时通报给师团，以掌握敌人的动向。五月十六日晨，第三十九师团在扫**沟圆（宜城东北约十公里）附近山地时，九时接到通信部队的通报说：“敌第三十三集团军总部在沟圆。”第三十九师团接到这一情报，顿时紧张起来。（12）
圆部立即命令第三十九师团与第十三师团兵分数路，向方家集和新街一带狂奔而来，合力夹击张自忠部。为增加攻击力量，圆部还急令第四十四师团长天谷直次郎亲率四个大队赶来助战。
十三日深夜，张自忠总部宿营于方家集附近一个小村庄。
张自忠将军——这位震烁古今，以鲜血写出抗战史篇伟大、悲壮一页的英雄，离开我们已经五十多年了。但时间不能涂抹我的记忆，也不能冲淡我的哀思和怀念。
我参加到将军的部队是在一九三九年初冬。这年十月，我奉总政治部命令调往三十八师。
行前，一位同志告诉我：“呵哈，三十八师！好的，张自忠的队伍。”接着又恐吓又开玩笑似的：“要小心呢，张自忠可是厉害，打得只剩一个人也不准退下来的！”
于是我就到鄂中前线去了。
这段极其宝贵的文字是早已成为中国画坛巍巍乎大家的潘挈兹老先生写下的。
那时的潘挈兹尚是一个二十岁出头的小军官，被分配到张自忠手下担任一名政治部的文化干事。
潘老用《张自忠将军最后的日子》一文，给中华民族留下了张将军殉国之前鲜活生动，充满人情味的一幕：
……雨落着，脚踩着稀烂的泥浆，跌倒了又爬起，以急行的姿态追击北窜的敌人。这一日，我们到达南瓜店，那是五月八日的下午。
雨一直在落，这是一个很小的破败的庄子，只有几间草屋，我们分到了一间发着霉烂谷草和牛粪气味的草棚，拥挤着勉强容下二十多个人。总司令在我们隔壁，也一样是破烂不堪的草棚。多数的人却只能在雨地里淋雨，有人用稻草扎着棚子，也有在土坡边缘挖起洞子来的。
总司令出来了，他对用稻草扎起棚子来的弟兄们说：“用人家的稻草，要给钱的！”他想起了这稻草的主人。
“老百姓呢？”
是的，庄子里没有一个老百姓，在数度敌骑的滋扰下，老百姓成了惊弓之鸟，只要一发现远远有队伍的影子，便带着所有能搬得动的东西，跑到高高的山寨去了。
总司令蹙起了浓黑的眉，对政治部陶主任说：“派政治部的同志去找他们回来吧！军队是离不开老百姓的。”想了想，又说：“不过要和气地向他们解释，不要吓着他们，最好也换上便衣。”
我们又冒着雨，踩着稀烂的泥浆出去了，傍晚我们从附近山上带回几个浑身淋得水鸡样的草屋的主人。
总司令又出现在门口了，他亲热地对这几个狼狈不堪的人说：“打扰你们了，老乡，对不起呀！请你们回去检点一下，弟兄们有烧了你柴火，打坏了你盆子罐子，吃了你豆子没给钱的，都到我这里来，找我。现在，”他放高嗓子喊着那胖胖的矮子副官，“彭树林，每家给他二十元，算是我们住了他的房子，用了他的东西。”
“唉唉，官长！不消的，不消的，……”老乡们鼓着腮帮，嗫嚅地嚷着。
第二天，我们又冒雨出发，耳畔响着机枪和炮弹的声音，走在我们前面的七十四师已经和敌人接触了……（13）
老百姓全都跑光了。
李文田参谋长、张敬高参、徐惟烈顾问、李致远参军、参谋处主任吴光辽、政治部主任陶心畲及两名苏军顾问、翻译等人与张自忠挤住在一间茅草屋子里。
屋外雨声滴答，屋里地上铺着稻草，所有人都席地而坐，靠墙或者背靠背作短暂休息。
张自忠等将领们东冲西杀跑了一整天，没吃一点儿东西。
卫士们摸着黑冒着雨去地里摘来嫩胡豆，连壳煮了一大锅，长官们一人吃了几大把，聊以果腹。
天亮后，张自忠率右梯队到达方家集附近，与先一步赶到方家集的日军第三十九师团遭遇。国军抢先发起攻击，但多次冲锋均被打回。
张自忠登上方家集东北面高地，亲自指挥炮兵猛轰日军火力点，然后令四四〇团再次冲锋，一举将方家集拿下。
日军很快发起反攻，六架飞机也从武汉赶来助战，还有十余门大炮向着方家集狂轰滥炸，掩护步兵发动一次又一次的进攻。方家集的土围子全部被炸塌，成为一片废墟。
战况危急时，张自忠令手枪营也参加了战斗。双方竟日血战，异常激烈。
当夜，黄维纲师长来电报告：日军左翼仍有向西南撤退迹象。张自忠与几个幕僚商量后认为，既然奉命截击敌人，就决不能让敌人逃跑，所以决定连夜向西南进发，赶到日军前面将他们截住。
半道上，张自忠又根据敌情，决定将骑九师留在罐子口以南山地，向西警戒，如发现日军渡河，就从背后袭击。
十五日，张自忠率部一路血战到了南瓜店。
潘契兹先生晚年回忆说：途中“在山坡上看到四面多处起火，知道已陷入了重围，但是有总司令在，大家仍很安心。三四点钟，我们到达沟圆的一个破山寨停歇下来，在炮弹射程之外我们看到有队伍在移动，但分不出是自己的，还是敌人。大家在山石上坐着，心变得沉重而忧郁，正如这夕阳将要沉落的黄昏。总司令对我们训话了，他说：‘我们已陷入敌人的重围，情况相当吃紧了，不过只要不离开队伍，总有办法。大家无论如何，务必镇定，不要紧的，我张自忠，始终和大家在一起，在任何情况下，也决不离开队伍！’像一阵风，大家都肃默起来，这天晚上，我们就在山坡下一个庄子里度过了漫长的不眠的一夜”。
就在南瓜店附近一个叫作沟圆的破山寨里，张自忠给蒋介石发出了最后一封电报：