原來，4日凌晨鄭州失守的消息讓蔣介石十分震怒，嚴令湯恩伯全力收復。此時，第二次長沙會戰進入尾聲，中國軍隊正在乘勝追擊北撤的日軍，武漢方面的日軍全力調集援兵接應北逃的鬼子，還要加強防禦陣地，設法穩定住戰線，防止追擊的我國軍隊乘勢向武漢地區反攻。信陽地區的敵軍此時完全採取守勢，不僅根本無力進攻，還一直在擔心在北面的我國部隊此時向他們發起進攻。而此時，在鬼子兵力不足的豫中地區，鬼子卻渡過了巨大的地障新黃河，佔領了交通樞紐鄭州，這怎能不讓蔣委員長惱怒？
再有，水東地區的湯系游雜部隊連日報告遭到來自冀魯豫的八路軍38團主力的打擊，損失嚴重，現已全部退出了根據地。湯恩伯開始不信：「胡扯，他們是從天上飛過去的？」後來有的游雜部隊探明「徐亮部是在10月1日化裝成日軍，乘坐繳獲的日軍橡皮艇沿新黃河水路到達的水東地區。」這下湯恩伯終於搞明白了：10月1日白天隴海鐵路以南沿黃各部報告發現，後來又消失得無影無蹤的「日軍」原來是八路軍的南下增援部隊。這讓他懊惱不已：竟然讓他們在大軍的眼皮底下溜了過去！懊惱歸懊惱，水東的事情這會兒卻是顧不上，得先集中精力對付竄犯鄭州的這伙鬼子，畢竟老頭子的命令還是要聽的。
從4日85軍切斷東路日軍退路起，中原國軍從東、南、西南三個方向向竄擾鄭州的鬼子發動了攻勢。此時，直接參與進攻的國軍兵力是鄭州地區日軍的15倍以上，地面火力也佔有很大優勢。敵華北方面軍感到事態嚴重，這時才急忙將在東面待渡的35師團後續部隊調到平漢鐵路黃河北岸，企圖從這裡渡河增援鯉登行一，由此可見日軍執行作戰計劃的機械呆板，這個行動本該在10月1日渡船隊被焚燬的當天就立即採取的。
北面日軍的渡河器材原本就不多，一次也就是能渡過五、六百人。但是北面舊黃河的水面比新黃河要窄多了，往返所需時間大大縮短，如果不停頓地日夜往返擺渡，一晝夜可以渡過將近三千人。花園口與邙山之間的河岸上還有一戰區的河防部隊，幾日來，他們試圖收復邙山陣地的努力被邙山上猛烈的火力所阻止，但是他們仍然具備依托工事火力阻擊或者說騷擾渡河敵軍的能力。邙山西面山頭上的國軍陣地也不時向河面炮擊，使得在黃河鐵路橋附近狹窄水域航渡的日軍不時遭到傷亡。
5日，85軍部隊佔領廣花大堤一線，鯉登行一所部陷入合圍。北面已渡河的鬼子兵力、火力都十分有限，無力向南攻擊前進。
南面國軍加強了攻勢。戰鬥十分激烈。戰至10月29日，鯉登行一實在不住了，率領殘存的五、六百日軍向北突圍，此時北面日軍的兵力已經大為加強。向南發起進攻突破了廣花大堤一線中國軍隊防線。接應從鄭州逃出的殘敵。中國軍隊收復鄭州後迅即向北追擊日軍。將日軍壓縮在了邙山附近，黃河橋頭的區域，日軍日日出動飛機掩護部隊渡河北撤，北岸敵人炮兵也全力掩護部隊撤退。至11月5日，日軍大部退回黃河北岸。邙山陣地霸王城高地直至鐵橋南頭仍被敵軍盤踞。中國軍隊攻擊多次，日軍依托工事和上北岸炮火支援頑強抵抗，中國軍隊在其周圍構築陣地，形成對峙局面。戰役至此結束。湯恩伯部以超出敵軍十幾倍的兵力圍攻敵軍二十多天，最後還讓鯉登行一少將率殘部脫逃，似乎也太笨了一些。其實公正地講，這個戰績在當時條件還算是說得過去的。
第二次世界大戰期間，日軍戰鬥意志的頑強給全世界留下了深刻的印象。太平洋上的一系列守島作戰讓佔盡火力優勢的美軍也吃盡苦頭。
1944年，中國遠征軍發起滇西攻勢，兵力、火力的優勢比此時湯軍還要大，而且佔據了絕對的空中優勢，即使這樣，每攻克一個日軍據守的要點，都要付出巨大的傷亡代價，花費一月至數月的時間。1941年10月，在沒有制空權的情況下，湯恩伯部隊在第一次豫中戰役中的表現應該還算說得過去。
一年之內，先在南線，後在北線，兩次擊退日軍進攻。湯恩伯被一幫子馬屁精們神話成了「常勝將軍」，湯恩伯自己也飄飄然，竟然自比曹操，一度還想在許昌修建什麼「永遠勝利紀念碑」。
其實這次戰役，雙方都犯了一系列的錯誤。戰役結束後，原田雄吉被解除了35師團師團長的職務。日軍特別是岡村寧次本人對這次戰役進行了認真的總結反思，例如一次航渡的兵力應該足夠大，渡河船隊應該有統一指揮，第一次運送兵力上岸後，應迅速接運第二批援兵，應有足夠的力量保護好渡船，在東面進攻應考慮架設浮橋以利於機械化部隊和重武器的通過，不再考慮佯攻而是要多點梯次進攻，每一處都尋求實際的突破。岡村寧次的這些總結在1944年的1號作戰計劃中到得到了體現。
反觀國軍方面，湯恩伯等卻很是自以為得計，死抱住這次戰役的老方法不思總結變通。在隨後的兩年半時間裡，湯本人更加驕橫跋扈，恣意妄為。
這次戰役過後不久，蔣鼎文接替衛立煌任一戰區司令長官兼冀察戰區總司令，這蔣鼎文資格比湯恩伯老，而且也與蔣介石私人關係很好，在專權、腐敗方面與湯某不相上下。
1930年此公任國民革命軍第9師師長，率部參加中原大戰，11月與顧祝同、上官雲相在鄭州會師，於是興高采烈通宵賭博，一夜間將全師官兵三個月的薪餉輸個精光，此君行事風格由此可見一斑。早在抗戰爆發初期，中共領袖毛澤東在一封信中點評蔣鼎文時的評語為：「不知兵。」
自認為戰功卓著的湯恩伯見一戰區司令長官的位子被蔣鼎文「搶」了去，心中本來就惱怒，而蔣某下車伊始就擺出一副強勢姿態發號施令，湯恩伯自恃掌握著相當部分的兵力和地盤對蔣某是壓根不買賬。於是互相傾軋，爭權奪利，相互拆台的內部紛爭一天天激烈。黨政軍官員貪污腐化成風，軍隊紀律廢弛，戰鬥力嚴重削弱。
這時河南國統區的情況後來被國民黨軍政部長陳誠總結為「四不和」：將帥不合、軍民不和、軍政不和、官兵不和。
讓蔣鼎文和湯恩伯搞得烏煙瘴氣的一戰區，坐失了中原地區兩年半無戰事的大好的休整時機，終於在1944年引發了一場大災難。()
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