總隊由上海撤回南京後，奉命擴大編製。以原來的三個步兵營為基幹，擴編為三個旅，旅轄兩團。直屬部隊除特務營、通信營外，騎兵、炮兵、工兵、輜重營均擴充為團，按編製兵力約三萬多；但因時間短促，接收新兵均不滿額，未加訓練即參加戰鬥，戰鬥力薄弱。蔣委員長還以為總隊系德式裝備，武器精良，久經訓練；在上海雖受損失，但尚有較強的戰鬥力，且久駐南京東郊，地形熟悉，因而作為保衛南京的主力部隊，配置於紫金山、孝陵衛之線，以抗擊由京杭大道進犯之敵主力部隊。
二、防禦部署
紫金山和雨花臺兩地之得失，關係南京城的安危，至為重要。紫金山又名鐘山、蔣山，最高點為第一峰，次高點為第二峰，其東麓突出的小高地為第三峰，又稱老虎洞；不論攻防，均為兵家必爭必守之地。總隊受命後，根據敵情地形和兵力判斷，並吸取上海作戰經驗，重點配備，縱深防禦。
1、右守備隊第一團（欠第二營），附戰防炮一連，據西山南北、孝陵衛至白骨墳之線陣地，右與87師聯繫，左與第二旅聯繫。
2、左守備隊第二旅三團，附工兵一連，據陵園、鐘山陵西側、靈谷寺高地至老虎洞西側一帶陣地，右與第一旅聯繫，左與第三旅聯繫。
3、左守備隊第三旅之五團，附榴彈炮一連（兩門），據紫金山一、二、三峰陣地，右與第二旅聯繫，左與守備堯華門的48師聯繫。
4、獨立之隊（一團二營）擔任總隊防區重點工事修補，任務完畢後擔任中山門一帶城防。
5、炮兵團進入富貴山陣地。
6、騎兵團在湯山、青龍山陣地，拒止敵軍前進，爾後視情況撤到太平門外徐墳一帶警戒。
7、特務營、軍士營、工兵團、輜重團為總預備隊，位於太平門中山門內附近。
8、通信營以總隊指揮所為中心，向各旅及直屬團營構成通信聯絡。
9、總隊指揮所設在富貴山炮臺地下室。
附註：
（1）步兵第二旅最初為預備隊，後因中山陵一帶兵力單薄，調到陵園地區。
（2）步兵三旅之六團，原任堯華門地區之防禦，後由48師接替，轉到岔路口及陵園一帶。
（3）步兵一旅之第二團在87師未到達之前代守光華門城防。
三、戰鬥經過
1、西山主陣地戰鬥
西山位於孝陵路北的一座小高地，橫垣南北，為中山門外的重要屏障，由我一旅一團第二營守備，營長姚明德。當時營的防禦佈署如下：第一連（連長高振芳）為左翼連，西山北端；第二連（連長王鍔千）為右翼連，西山南端（含京杭公路），並派出一名排副帶領強幹的士兵數名，設伏於孝陵衛西公路橋下涵洞內，以側射火
力消滅進入我西山陣地前沿之敵，並在橋東公路中間埋設大捆引火炸彈，阻止敵戰車前進。第三連（連長黃光朔）為前哨連，守衛農業實驗場一帶前哨陣地，並向前方派出遠程哨兵偵察瞭望，在與敵接觸之前，將西山前的高級官員住宅一律破壞，免敵利用。重機槍連（連長湯國俊）在第一、二連間的隘路路口選擇陣地，掃清射界；迫擊炮排（排長姓名失記）於西山中部高峰選修炮位，消滅孝陵衛以北、林森公館以東隱蔽地帶之敵；戰防炮排於孝陵衛街西、西山公路旁選修炮位，阻擊敵戰車西進，營指揮所在西山中峰第一、二兩連陣地中間之後。
11月7日下午，營長騎摩托車沿京杭公路到前方視察，離侯家塘不遠，發現少數敵兵已到路北高地，立即返回營部命令各排進入陣地，充分準備，嚴陣以待，並向團部報告當夜無事。
12月8日夜八時許，遠程哨兵李殿英急忙回來報告，敵人大部隊經高橋門向西前進。天尚未明，前哨連報告，前哨陣地前發現少數敵兵。九時左右，敵人向我前哨陣地兩翼包抄進犯。營長命令前哨連竭力抵抗後，從西山主陣地右經孝陵衛東南撤到五棵松地帶抵抗。戰鬥中俘虜冒進之敵兵五名，因不懂日語，送團部審問。下午
五時，紫金山東麓，槍聲密集，已與敵人接觸。六時，命前哨連撤到西山後作預備隊。
12月9日，敵步炮空聯合，向我紫金山、西山陵園、孝陵衛開始進攻。首先用重炮猛轟，飛機臨空投彈，戰鬥異常激烈。進攻西山陣地之敵，被我官兵奮勇擊退。四時左右，望遠鏡觀察，城南之敵，以一路縱隊，經小石山由西向東移動，兵力不詳，可能是調集兵力。我紫金山、西山明天將有一場惡戰，當晚補足各連彈藥，准
備翌日戰鬥。
12月10日拂曉，果不出所料，敵人仍以步炮空聯合作戰的慣用戰術，並升起兩個觀察汽球，指揮其重炮、野炮向我紫金山、西山孝陵衛陵園陣地猛轟，發射各種炮彈約千發之多。敵機向我陣地及城內不斷轟炸，彈如雨下，聲震山嶽，硝煙迷漫，蓬折塵飛，攻勢之猛，戰鬥之慘，為連日來所未有。進攻我西山陣地的敵戰車進入
孝陵衛街西時，被我戰防炮擊毀兩輛，其餘倉皇逃去。我埋伏公路橋下涵洞內的戰士立即奮勇向前，活捉敵戰車兵三名。經檢查每個俘虜身上均帶有三寸見方的布塊，用五色彩線扎納，有一名還帶一尊小銅佛，因不通日語，送團部審問。戰鬥到下午五時左右，槍炮聲逐漸稀疏，敵人攻勢頓挫，暫時對峙，敵我傷亡均重，敵倍於我；入夜將儲存的彈藥全部發到連排，並檢查傷亡，重傷送後方，輕傷堅決繼續戰鬥。
12月11日，紫金山、西山、白骨墳全線激戰。我西山陣地前沿挖有寬深的外壕，壕邊設有一公尺多高有刺鐵絲網。當敵步兵前進到壕邊不易通過之時，我守軍以密集的步機槍火力和手榴彈予以痛擊，埋伏在公路橋下的伏兵又以猛烈的側射，將進入我軍陣地的敵兵殲滅殆盡。敵人不甘挫敗，又增加兵力，向我陣地兩翼進攻，我
右翼連長陣亡。營長命令三連連長率兵兩排增援並指揮右翼戰鬥。左翼連戰鬥同樣激烈。我重機槍連連長重傷，敵兵已攻到西山腳下，戰況緊急，請求增援。營長命三連一排增援上去。此時，西山陣地，三面受敵，營長命書記員吳屏藩留營部與團部保持聯絡，派營副李維洲赴右翼督戰，自己赴左翼督戰。不料營副剛出掩蔽部，
即中彈身亡，營長帶號兵張四維、傳令兵丁子俊赴右翼督戰。為壯士氣，他大聲疾呼：「弟兄們，要沉著打，把敵人消滅在陣地前，一個也不能逃。」此時戰鬥非常激烈，敵人拚命進攻，我官兵至死不退。看到營長親臨戰壕指揮，士氣大振，愈戰愈勇，殺聲震天，血肉橫飛，終將敵人擊退。薄暮時，敵人又增加兵力向我進攻。
該營在西山佈防時，對西山大小道路，山前山後山腹的交通要道以及地形的開闊隱蔽，官兵均親自視察，瞭若指掌，因而在戰鬥中無論偵察搜索，傳達聯絡，調度增援和堵擊，均能適應情況，未曾失誤。再加官兵視死如歸、至死不退的戰鬥精神，與敵人反覆衝殺，挫敗敵人幾番進攻，使敵人受到慘重的傷亡，我陣地毫未動搖。
12月12日，敵人繼續進攻，整天戰鬥，但已不如前數日激烈，戰鬥到天黑，陣地無變化。由於光華門曾一度被敵人偷襲，進入城內少數敵人雖被殲滅，城牆外邊據點仍被佔領。我西山孝陵白骨墳陣地過於突出，右後方受到很大威脅，團指揮所稍後移，秦士銓團長命令該營放棄西山陣地，撤到衛崗以東陣地，拒止敵軍前進。
午夜十二時，又命令全營立即撤到太平門外崗子腳待命。撤退時，營長在陵園管理處見到團長和副總隊長周振強在一處。二人神情緊張，急問部隊是否撤下來，還剩多少人？營長請示今後的任務和現在的情況，並報告，全營業已撤下，只剩二百多人。周振強說，現在各處電話不通，城內部隊極為混亂，情況不明；我們決定向江
北撤退，你營撤到煤炭港後設法過江。12月13日黎明前，營長帶著剩餘的二百多官兵到達煤炭港時，只見部隊擁擠混亂，沒有船隻，兵找不到官，官找不到兵，混亂中無法控制，只有二十多名跟從，沿江上行尋找渡江工具。他們來到上新河，前邊已有槍聲，又回頭向下走去。前邊有人說燕子磯過不去了，又回到下關。此時日上
三竿，無數官兵沿江徘徊，一籌莫展，看見無數的浮屍，令人痛徹心肝。不時從遙遠的地方傳來密集的槍聲，再也不能猶豫，營長和幾個跟隨戰士，決心冒死渡江。戰士們抬來一個大木梯和幾塊木板，紮成筏子，用鋼盔、鐵鍬劃到江中。走不多遠，看見前面碼頭有一躉船緩緩下流，木筏急向躉船划去。接觸時，前面兩個戰友掉下水去，傳達班長急用鐵鍬鉤出船底鐵鏈，才登上了躉船。船上人已擠滿，由於枯水時期，漂行很慢。下午四時左右，在離八卦洲不遠的地方擱淺，不能漂行。他們跳下船，泅渡上岸，來到水圍村一家老百姓家。這家人很好，招待吃飯，休息一夜，恢復精神。翌日，戰友們找到一位保長（姓名已忘記），他有強烈的愛國熱忱，痛恨日本鬼子，決定親自送過江去。晚上從蘆葦裡小溪中劃出一條漁船，夜間過江也要擔很大風險，敵人的巡邏艇不停地巡邏，照明燈不時向江面探照。他們隱蔽在蘆葦中觀察，發現敵人每隔一小時探照一次。掌握了這個規律後，就利用探照的間隙，小船迅速離開蘆葦叢邊，劃到對岸不遠處；因潮汐已退，不能划行，只好下船。保長立刻划船回去。臨別時，營長送他十元法幣，他無論如何也不要。營長說我再也無物報達你了，只有衷心感謝，將來不死會有見面的一天。上岸時，他們不知沙灘的情況，一步踏下去拔不出來，二步又踏下去無法行走，大家只好迅速臥倒匍匐前進，才登上北岸。當時全營官兵七百多，撤退時只有二百來人，隨營長九死一生過得江來的僅三人；團長秦士銓也終因高度近視，撤退中與隨從失去聯絡未過江來，死於亂軍之中。
2、亂石崗前進陣地的戰鬥
12月3日，桂永清命令獨立支隊一團二營營長索本勤率領該營開到烏龍山，死守要塞。烏龍山有一座炮臺的炮是老式的，沒有炮彈。二營到達後徹夜構筑工事，準備死守。4日下午，由漢口調來徐源泉的41師，其先頭部隊到達後即派人來到烏龍山聯繫接防事宜。桂永清命令該營於防務交接完畢後開到堯華門，沿鐵路西側構筑工
事。5日，全營正在構筑工事之際，桂永清派傳達兵送來手令，命該營到遺族學校附近構筑工事。尚未開工，又命構筑前湖、歷步橋一段城防工事，並負責堵塞中山門。全營徹夜工作，於7日完成任務後，連夜前往麒麟門、亂石崗前進陣地，並與湯山、青龍山的騎兵團
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