进攻受阻，在段祺瑞等待援军的时候，潼关城内的荣禄却因为白天在山谷中大败雷霆纵队而高兴不已。配合他守卫潼关的日本援华派遣军第二联队长田中太郎提醒道：“荣禄将军，今天我军虽然成功打退了唐军，但只消灭了很少敌人，敌人的大部队并没有受到重创，我们不能轻敌。万一唐军动用会飞的怪异武器，我军将毫无还手之力啊！”
荣禄说：“田中将军！你多虑了，会飞的怪异武器是唐军的杀手锏，唐峰不会把它们交给一个降将指挥，如果唐军明日进攻，我们就占据有利地形继续阻击，不让唐军一兵一卒进入潼关。”荣禄说完之后哈哈大笑
荣禄虽然表面上很狂妄，好像没有把田中太郎的忠告当回事，但他派出了三百骑兵，去夜袭雷霆纵队的营寨，没有告诉日本人，不想让日本人觉得没有他们帮助好像就不能打胜仗似的。
清军的骑兵悄悄地出了潼关，来到雷霆纵队的大营附近，隐蔽观察了一阵之后，他们发现雷霆纵队大营的守卫并不是很严密，心中大喜。于是开枪射杀了雷霆纵队的哨兵后冲进了军营。
隐蔽在暗处的雷霆纵队机枪手发现了他们，立即开枪扫射，冲在最前面的几个骑兵当即中弹倒地。在机枪扫射的同时，军营内帐篷上的窗户全都打开了，有的窗户里伸出了枪管射击，有的扔出了手雷，与机枪形成了交叉火力，冲进军营的清军骑兵遇到突然袭击，有的骑兵中弹，有的马匹中弹，士兵从马背上跌落，后边的来不及停住，又两边夹击，顿时拥挤到一起，死伤惨重，于是指挥官命令赶紧撤退。雷霆纵队点起火把，开始追击。清军仓皇后撤，雷霆纵队追到山谷附近，段祺瑞恐敌军再次设伏，下令停止追击。清军的指挥官见雷霆纵队不再追击，赶紧带着残兵败将逃回潼关。
回到潼关，清军的指挥官立即把战况报告给荣禄，说：“大人！恕卑职直言，唐军实在太狡猾了，他们好像知道我们会去偷袭，在军营里设好了埋伏，等着我们去自投罗网。依卑职愚见我军不能主动出击，应该坚守在山谷里和城墙上，居高临下阻击唐军。”荣禄采纳了他的建议，让他回去休息。
两天后，杨国誉率领的共和军陆航团来到潼关，安顿好部队之后，来见段祺瑞，寒暄一阵之后，两人走到地图前，段祺瑞说道：“杨司令请看，敌军把兵力部署在山谷两边，两边山谷高而且长，又无其他道路可过，只能从此经过。只要我们发动进攻，他们就居高临下开火射击，部队根本就冲不过去。”
杨国誉说：“段将军！发动进攻的时候，我亲自指挥直升机，对敌军发动空袭，陆军可以凭借空中掩护，冲过山谷。”
第二天段祺瑞部署部队开始进攻。杨国誉就指挥八架直升机飞临清军阵地上空，他命令：“各机组自选目标攻击！”刹那间十几枚炸弹在清军阵地上爆炸，一个个烟柱升腾起来，清军被炸得乱成一团，死伤很多狼狈不堪，没有受伤的清军有的忙着抢救伤员，有的灭火。有的用轻机枪对天扫射。段祺瑞指挥陆军趁乱发动攻击，冲进了山谷。清军指挥官见雷霆纵队大举进攻，只得命令部队放弃阵地，向潼关撤退。雷霆纵队乘胜追击，直逼潼关城下，将城池团团围住。
回到潼关之后，清军指挥官立刻找到荣禄说：“大人！唐军动用了会飞的怪异武器，从天上发射炸弹，弟兄们被炸得狼狈不堪，山谷阵地丢了。”
荣禄听完之后说：“想不到唐军内部如此团结，连杀手锏部队都能交给一个降将指挥。反观我军，各自为战，即使奉旨联合作战也都想着保存实力，不能全力以赴，焉能不败！”
幕僚说道：“大人，现在潼关已经被唐军围住了，您就别感慨了，快想办法破敌吧。”
荣禄带着卫兵和几个幕僚登上城楼观察雷霆纵队的情况，他从望远镜里看到，城外雷霆纵队的营寨绵延数里，旌旗招展，兵强马壮。不由得倒吸了一口凉气。回到办公室，他立刻给光绪帝发电报，汇报了目前的战况，请求增援。
光绪帝看过电报之后心想：潼关是西安的最后一道屏障，一旦失守，三天之内唐军就会兵临西安城下，于是他下令从尚未发现敌情的黄河防线抽调兵马，增援潼关。同时命令在陕甘地区活动的清军马占鳌部，开赴西安，作为总预备队，以防不测。
与此同时，唐峰发电报表扬了潼关前线的部队，并下达两道命令：一.段祺瑞督率第十一集团军及配属部队继续进攻争取早日攻克潼关。二.命令驻扎在太原的第四集团军乘清军防务空虚之机，打过黄河，直逼西安。
次日，段祺瑞下令继续进攻，接到命令后，炮兵部队首先忙碌起来，一发发炮弹带着尖利的啸音飞向潼关城墙，一阵巨响过后，城墙出现了一道缺口，雷霆纵队从缺口冲进城内。当天下午雷霆纵队完全控制了潼关，荣禄成为俘虏。