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16日，战局陡然逆转，由腾冲增援南下之敌渡过腾龙桥，击溃第87师阻援部队，致我右翼情况转急。“上午9时许，87师259团之右侧背，发现敌渗透部队约一中队。”
据该团便衣队长魏兆祥记述：
（16
日
）早晨8时许，忽然从我后方射来两发炮弹，落在我团部驻地碓房的前面。我及时向团长（
聂率淮
）报告了这一情况。团长马上在电话里向后方问明情况。据第3营报告，从腾冲溃退下来之敌，突然占领了腾龙公路南侧山上的最高点，向我第3营守腾龙公路连突击猛攻。我团部一时处于腹背受敌的危险境地。团长当即命令第3营死守阵地，绝不允许后退一步，拼死守到晚上10点钟待命行动，否则依军法处置。同时，又命山炮排及时在2小时内撤到安全地带；命我带一小组队员向腾龙公路以北搜索敌情。我接受命令后，即时出发。
据日本公刊战史记述：
16日，与前一天相同，敌炮击了我阵地，但此时传来远在腾越公路方面的炮声。由腾越方面火速赶来的师团主力（松井部队）已进入龙陵西北高地。守备队官兵顿感得救有望。
许是为援军到来所鼓舞，下午1时，第88师正面的日军开始反扑。第262团第6连杨连长沉着指挥所部，毙敌指挥官一员，并缴获指挥旗一面，还毙伤敌五十余名，该连连长亦负重伤。
下午4时，第71军令左翼第88师暂以第263团一营留守猛连坡，主力后退至深沟构筑阵地；令右翼第87师放弃龙陵西北全部既占地区，放开腾龙公路，向东北退至达摩山亘老庙坡、麻石梁子、深沟、长岭岗之线，与第88师衔接。
远征军第一次围攻龙陵，遂告功亏一篑。