Заняв Безымянную, японцы начали охватывать Чжантань с запада, однако, попав под продольный огонь двух батарей, были вынуждены отойти. Около 16.00, ведя мощный огонь, японцы снова двинулись вперед, но были остановлены в 400 метрах от Чжанатаня огнем рот 17, 19 и 20-го стр. полков. Также были отражены последующие атаки.
32-й полк в ходе этих атак понес значительные потери. В составе 1-го батальона 17-го пехотного полка только прапорщик и 26 нижних чинов не имели ранений.
Одновременно начался бой на левом берегу р. Хуньхэ. С 6.30 утра противник (11-й пехотный полк) атаковал позиции: 18-го стр. полка у Чжантаньхенаня, 7-го стр. полка у Чжанчжуацзы, а также Прагского и Модлинского полка у Бейтайцзы.
Начальнику участка – командиру 18-го стр. полка Юденичу пришлось направить на поддержку свой частный резерв. Однако, благодаря своевременному прибытию 2-й и 3-й рот 20-го стр. полка, высланных из бригадного резерва, атака была отражена.
Атака Чжантаньхенаня велась 11-м пехотным полком 5-й дивизии. Деревня была окружена деревьями, под которыми были вырыты окопы. На окраинах деревни были установлены 4 пулемета, наносившие тяжелые потери атакующей японской пехоте. Японские горные орудия должны были занять позиции на прямой наводке в 500 м от позиций пулеметов, предприняли отчаянную попытку подавить их. Вызвались добровольцы, которые по дороге скрытой в низине провели мулов с двумя разобранными орудиями и быстро собрали их на позиции. Через несколько мгновений был открыт огонь и два русских пулемета были разбиты на куски. Остальные пулеметы были хорошо укрыты и остались целыми.
Ободренные этим успехом, японцы таким же образом подтянули еще 4 орудия. Таким образом, вся горная батарея была на позиции. Пехота 11-го полка предприняла атаку и смогла достичь русла пересохшего ручья, где укрылась и оставалась там до наступления темноты. Только в 23.00, усиленный батальоном 41-го полка, полк перешел в наступление и в ходе боя, длившегося до рассвета 17 февраля, смог овладеть д. Чжантаньхенань. Потери 11-го полка в этом бою превысили тысячу человек.
Одновременно части 5-й дивизии атаковали д. Чжаньчжуанцза и находившуюся в 500 шагах южнее д. Оторванку, и расположенные еще в 400 шагах южнее песчаные бугры, занятые и укрепленные русскими заранее.
На буграх оборонялся 2-й батальон стр. полка подполковника Косаговского, в д. Оторванка – 1-й батальон, д. Чжаньчжуанцза – 2-й стр. полк. Около 7 утра японские гаубицы начали обстрел д. Чжаньчжуанцза. Через час 21-й пехотный полк, выслав два батальона в боевую часть и батальон в резерв, густыми цепями двинулся в атаку. Одновременно батальон 41-го полка охватывал левый фланг позиции.
Встреченные точным огнем стрелков из д. Оторванка, части 21-го полка были не в состоянии продвинуться вперед. Их движение стало замедляться, совершенно прекратившись в 10 утра. В 500 шагах от деревни пехотинцы стали окапываться и устраивать укрытия из принесенных с собой мешков, которые они пополняли землей.
В это время батальон 41-го полка, атаковавший бугры, был также встречен губительным огнем. И здесь японцы стали окапываться.
Таким образом, наступление японцев было полностью остановлено к полудню. Японская тяжелая артиллерия сосредоточила огонь на д. Чжаньчжуанцза, нанося тяжелые повреждения укреплениям. Русские батареи вели ответный огонь, в том числе по частям второй линии, в результате чего те были вынуждены искать укрытия и не могли нарастить усилия первой линии.
Между тем батальоны 21-го полка, залегшие перед д. Оторванка, несли значительный урон от огня стрелков. Оставаться на месте им было тяжело, поэтому они предприняли попытку продвинуться вперед, но снова были отбиты. Также была неудачна последовавшая атака батальона 41-го полка на бугры.
Японцы залегли в 300—350 шагах от позиций 2-го и 7-го стр. полков. Около 15.00 они вновь попытались возобновить наступление, но опять безуспешно. Командир 5-й дивизии генерал Кигоши приказал до ночи прекратить попытки атаковать.
Защитники д. Чжаньчжуанцза также были в тяжелом положении. Резервы были введены в бой, обещанные два батальона Волынского полка не прибыли. Командир 1-й стр. бригады генерал Домбровский разрешил командиру 7-го стр. полка полковнику Розеншильд-Паулину оставить позицию на буграх.
Японцы немедленно заняли бугры, попытавшись ночью овладеть деревнями Оторванка и Чжаньчжуанцза. Атаки были отражены огнем. Успеху обороны способствовал пожар на буграх, где вспыхнули землянки и гаолян. Этот пожар осветил части, двинувшиеся в атаку.
Таким образом, в течение дня японцы произвели несколько ожесточенных атак. На левом берегу Хуньхэ и у Чжантаня они были отбиты, но Сыфантайский отряд к ночи вынужден был отойти, назад к д. Таухуза.
В ходе боя 5-я пехотная дивизия потеряла до 2500 человек убитыми и ранеными. Ее 21-й пехотный полк потерял до половины личного состава.
Потери японских войск в бою 16 февраля