正在擒狼，又来恶虎，形势着实吃紧！这时，前线指挥员最容易出现决策指挥上的失误，而失误真的出现了。前线指挥部遂决定，暂时停止对集宁城下之董其武部的攻击，留下第十一旅和城内防守部队对其实施包围、监视，调转主力立即西出，向大脑包山前进，歼灭傅部第101师。由于受命西出的部队，是在部署临时改变、情况不甚明了的情况下，仓促展开作战行动的，尽管第三五八旅和独立第一旅攻占了大脑包山第101师的一部分阵地，第一纵队的1个团也适时投入战斗，与第101师展开激战，但终因决策指挥上的失误，不仅未能达成歼灭援军第101师的计划，而且还错过了聚歼集宁城下董其武部的大好机会。
聂荣臻也对失去战机表示惋惜：这时，本应先歼灭即将被歼之敌，然后再打敌人的援兵，但不意我军前线指挥部决定，掉转主力部队立即西进，要求先歼灭赶来增援的101师。这个决定显然是极为错误的。当时，各部队接到这个命令后，都不愿放弃即将被歼灭的敌人，但最后还是执行了前线指挥部的命令。可是，部队只知道向大脑包山前进，去打101师，至于敌人的位置、我军的行军路线、作战的具体部署、部队的互相协同、战场的通信联络等都不清楚。这样指挥作战，怎么能够打好？结果不但打援计划没有实现，聚歼集宁城下残敌的战机也失去了。
13日晨，董部趁我军主力西去打援，又重新恢复了卧龙山，天门山，石灰山等阵地，并向小脑包山攻击，以策应101师东进，夹击我打援部队。
而与援敌101师的交战也极为不顺利，第一线部队与101师在东土坑山激烈交战，解放军大队援军奉张宗逊命令赶去增援，大队正隔着山运动，101师进攻山顶守军时，由于步兵进攻接近山顶，炮火须延伸射击，但因炮位低，距离近、山顶高，瞄准仰角必须加大，而仰角加大，炮弹即超越山顶而过。这样的越山炮弹，竟打了百多发。急得郭景云直跺脚，厉声命令炮兵，立刻修正角度，再把炮弹打过山顶，就要枪毙。
其实他不知道这些阴错阳差炮弹帮了他大忙，这些越过山炮弹，不偏不倚落在前山解放军的援军大部队人群中，前线指挥部又判断失误，以为这是傅作义大部队到达，有腹背受敌之危险，于是命令部队撤退，把所有战机都丢失了。与此同时，13日中午12时35军李铭鼎新32师，骑四师尾随101师前来增援，向我军阵地猛攻，实际这时解放军已决定撤退，这些部队正赶上追击。
下午，傅作义部新编第
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