民国二十年（1931年）三月十八日上午至午后，南满铁路公主岭附属地。
警卫军军长李桂生亲率警卫第一师主力（欠在铁岭方向作战的部队），以迅雷不及掩耳之势，完成了对关东军独立守备队司令部所在地——公主岭满铁附属地的合围。这个由日本控制的“国中之国”，此刻已成为瓮中之鳖。
公主岭满铁附属地，作为关东军独立守备队司令部所在地，其防御本应森严。然而，由于此前为增援铁岭方向，驻公主岭的骑兵第二联队已倾巢南下，导致该地守备力量空前空虚。此刻，附属地内仅剩独立守备队第一大队大队部及一个中队的兵力，加上部分日本警察和宪兵，总兵力不过千余人。关东军独立守备队司令官森连中将坐镇于此，却深感兵力捉襟见肘。
李桂生通过侦察，准确掌握了这一情报。他果断下令，不留任何预备队，将手中所有机动兵力全部投入，对公主岭附属地形成了密不透风的包围圈。兵贵神速，他决心趁日军兵力分散、援军不及回防之际，一举端掉这个关东军在北满的重要指挥枢纽。
面对负隅顽抗的日军，李桂生没有丝毫犹豫，更不打算进行代价高昂的步兵强攻。他手中掌握着绝对的火力优势，决定以最猛烈、最彻底的炮火准备，摧毁日军的抵抗意志和防御体系。
“命令！”李桂生声音冷峻，“师属炮兵团（24门施耐德M1923型75毫米山炮和12门施耐德M1919型105毫米山炮），三团团属炮兵营（12门施耐德M1923型75毫米山炮），全部进入发射阵地！目标，公主岭附属地内所有日军明确标识的军事目标、防御工事、指挥所！实施不间断的覆盖射击！”
刹那间，36门75毫米山炮和12门105毫米山炮发出了震天的怒吼！炮弹如同冰雹般砸向面积有限的附属地。75毫米山炮射速快，负责面状覆盖和压制；105毫米山炮威力巨大，专攻坚固目标和指挥中枢。炮击计划周密，各炮群轮流射击，既保持了火力的持续性，又避免了炮管因过热而损毁。
附属地内，顿时地动山摇，火光冲天。木制房屋被撕成碎片，砖石工事被轰成瓦砾。关东军独立守备队司令官森连中将在司令部内被剧烈的爆炸震得东倒西歪，惊恐地询问：“哪里打炮？是哪里打炮？！” 卫兵连滚爬进来报告：“司令官阁下！我们被支那军主力包围了！炮火极其猛烈！” 森连急忙命令向长春、沈阳等地求援，但此时长春方向也已爆发战斗，自身难保，而唯一的机动力量骑兵第二联队早已南下远去，援军遥不可及。森连无奈，只得下令固守待援，并匆忙将武器分发给在附属地内居住的日本侨民中的青壮男子，企图武装平民进行“玉碎”抵抗。
猛烈的炮火准备持续了约半个小时，将附属地表面的防御工事基本摧毁。此时，奉命增援的警卫第二师师长刘金福率领师属炮兵营（12门75毫米山炮）及时赶到。
李桂生立即调整部署，命令炮兵火力向纵深延伸，切断日军退路并阻止其调动。同时，步兵开始行动：
* 抵近突击： 各步兵营、连以散兵线战术，在尚未停歇的炮火掩护下，利用弹坑和废墟，迅速向附属地核心区域推进。
* 迫击炮精准打击： 当步兵推进至82毫米迫击炮有效射程内时，这些伴随步兵前进的曲射火力开始发威，精准地敲掉在炮火中残存的日军机枪火力点和狙击手。
* 层层剥笋： 遇到坚固据点或顽强抵抗，立即呼叫身后的75毫米甚至105毫米山炮进行直瞄或近距离精准射击。若遇小股敌人或零星抵抗，则使用连排属的60毫米迫击炮迅速清除。
这种步炮协同战术极为高效，日军残兵在如此密集而灵活的火力打击下，抵抗迅速崩溃。更令人意外的是，绝望中的日军内部发生了混乱，部分被武装起来的侨民惊恐失措，与要求他们“玉碎”的宪兵发生冲突，甚至引发了内讧，这进一步加速了其防御体系的瓦解。
经过约三小时的激烈战斗，至午后时分，公主岭满铁附属地的枪声基本平息。此役，警卫军以较小的代价，取得了辉煌战果：
* 歼敌： 共击毙包括关东军独立守备队司令官森连中将在内的日军正规军、武装侨民约1300人。
* 俘虏： 俘获未及武装或投降的日本侨民1863人。
* 缴获：
* 武器： 三八式步枪约1400支、歪把子轻机枪31挺、三年式重机枪8挺、6.5毫米子弹约80万发、十年式掷弹筒18具、十年式手榴弹1786枚。
* 物资： 从横滨正金银行、朝鲜银行及侨民处缴获黄金7000两、白银8万两、银元50万枚、日元纸币200万元、粮食600吨、被服2.3万套，以及机车和车厢26台，汽油、柴油、煤炭等燃料567吨。
公主岭之战，是自“三一七”事变以来，中国军队对日军控制的核心据点发起的首次成功的、成建制的歼灭战。此战不仅彻底摧毁了关东军独立守备队司令部，缴获了其大量机密文件，更一举切断了南满铁路线中段的重要节点，沉重打击了关东军的嚣张气焰，极大地鼓舞了全国军民的抗日士气。李桂生指挥的警卫军，以其强大的火力、灵活的战术和坚决的执行力，向世人证明，日军并非不可战胜。然而，这也必然引来关东军更加疯狂的反扑，东北的战局，由此进入了更为激烈和复杂的新阶段。
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