Пока 22 батальона (отряды Леша, Запольского и Де-Витта) таяли в бесплодных атаках на японскую 9-ю пехотную дивизию, остальные 95 батальонов западного фронта согласно диспозиции «удерживали свои позиции». Стратегический резерв также бездействовал в ожидании развития операций противника в районе к северу от Мукдена.
Японцы, хорошо изучившие военное искусство и, очевидно, осознававшие, что успех военных действий основан на взаимной поддержке войск, а последняя должна осуществляться не только в глубину, то есть движением резервов на помощь передним, но и по фронту – совместным натиском на противника, если он давит соседа, действовали очень активно. Как только 9-я дивизия подверглась атаке колонны ген. Гернгросса, по всему фронту левой колонны японцы открыли жестокий артиллерийский огонь, а в 2 часа дня повели энергичные атаки на ее центр. Ген. Церпицкий, опасаясь прорыва, начал усиленно просить о подкреплениях, хотя у него в резерве оставались два полка. К вечеру ген. Каульбарс прислал ему один полк, а ген. Куропаткин два батальона из своего резерва. Между тем к 18.00 атаки Оку прекратились. В это время закончился бой и колонны ген. Гернгросса, а ночная атака была отменена.
На фронте 1-й и 3-й Маньчжурских армий день прошел сравнительно спокойно, но на отряд ген. Ренненкампфа японцы вновь повели энергичное наступление. Правый фланг отряда был вынужден отойти. Ночью в ходе тяжелого боя удалось опрокинуть противника штыками и восстановить утраченное днем положение. Японцы еще два раза повторяли атаку, но были отбиты огнем с 50—70 шагов.
Хотя в этот день большая часть войск западного фронта не принимала участия в бою, ген. Каульбарс отказался от дальнейших активных действий и вечером отдал приказ: «завтра 22-го сего февраля войскам 2-й армии удерживать свои позиции». Таким образом, русские войска окончательно перешли к пассивной обороне со всеми ее неблагоприятными последствиями.
Между тем Ойяма 21 февраля утром прибыл в район расположения армии Ноги и отдал следующие распоряжения. Армия Ноги должна была продолжать захождение левым плечом в направлении на императорские могилы и станцию Мукден. 3-й дивизии, подходившей к полю сражения и вступавшей в интервал между 7-й и 8-й дивизиями, атаковать центр русского расположения в направлении на д. Юхуантунь. Атака имела демонстративное значение – облегчить захождение армии Ноги, привлекая русское внимание и резервы в противоположную сторону. Остальным армиям продолжать атаки, сковывая противостоящие русские войска.
С рассветом бой разгорелся по всему фронту от Императорских могил близ Мукдена до Тунлинского перевала на левом фланге отряда Ренненкампфа. На многих участках бой окончился для русских неблагоприятно.
Деревня Юхуантунь была атакована двумя полками 5-й пех. бригады ген. Намбу 3-й пех. дивизии еще до рассвета. Японские пехотинцы, построенные в три колонны, бросились на южную окраину деревни, на отдельные фанзы к югу от нее и на редут № 6. Пять взводов 98-го пехотного Юрьевского полка, застигнутые в деревне врасплох, были почти все переколоты. Японцы закрепились в двух дворах, окруженных каменной стеной, и в каменной кумирне. Другая колонна овладела тремя отдельными фанзами. Атака на редут была отбита.
Между 8 и 9 час. утра из стратегического резерва генерала Куропаткина было направлено к д. Юхуантунь 6 батальонов. Бой между тем принимал ожесточенный характер, особенно в южной части деревни. Японцы бросали ручные гранаты и вели сильнейший ружейный огонь. Русские войска разрозненными атаками пытались выбить противника из деревни. Часть рот Юрьевского и Островского полков, не выдержав сильного огня, отходили.
Бойцы 100-го пехотного Островского полка продолжали вести тяжелый бой на улицах деревни. Попытки выбить японцев из кумирни и двух отдельных дворов не удавались вследствие губительного огня. Артиллерия обеих сторон поддерживала пехоту, ведущую уличный бой.
Наконец прибыли русские резервы. Козловский полк с частями 25-й пех. дивизии выбил японцев из деревни, и они обратились в бегство. Воронежский полк окончательно выбил противника из редута и отдельных фанз. Японцы поспешно отступили, преследуемые ружейным и беглым артиллерийским огнем. В третьем часу дня позиция была очищена от неприятеля, только небольшая группа засела в каменной кумирне и двух дворах, обнесенных глинобитной стеной и уже ночью при попытке прорваться была переколота.
Упорный бой в д. Юхуантунь продолжался 12 часов и стоил русским 143 офицеров и 5266 нижних чинов. Большую часть потерь понесли полки 25-й пехотной дивизии – 82 офицера и 3961 нижних чинов. В 98-м пехотном Юрьевском полку после боя остались 1 штаб-офицер, 7 обер-офицеров и 1307 нижних чинов.
По русским данным в 5-й бригаде генерала Намбу из 4200 солдат уцелели 437. В плен попали 69 японцев, преимущественно раненых. Трофеями стали 900 винтовок.