而就在张宗武所部为后撤做准备的时候，马铮所部也在冷洞沟一线迎来了此次作战的最后一仗！
在承德守军的催促之下，丰田宗次郎终于做出了错误而又致命的决定——绕道冷洞沟！
冷洞沟位于李家营镇西北方向，是一处长达十多公里的丘陵地带！
这里沟壑纵横，地形险要，十分适合打伏击！
马铮在制定大北山阻击计划的时候就预料到日军不可能打下大北山阵地，而承德守军却急需救援，所以丰田联队必然会想办法继续前进的！
毕竟，救援任务刻不容缓！
在这样的情况下，丰田联队唯一的办法就是绕道！
即便是路途远一点，但总比被一直挡在大北山来得强！
而大北山附近可以通往承德的道路只有冷洞沟一条路，小鬼子别无选择！
有了这样的判断之后，马铮当即带着三千多主力赶往冷洞沟一线设伏！
而马铮的目的也令参战的李毅、薛禅、李寒山等人感到震惊，他竟然要全歼丰田联队残部！
虽说丰田联队这几天的作战损失不小，配合其作战的伪军就几乎损失殆尽，即便师算上安藤中佐带来的两千人，目前其可用之兵也不超过两千人！
而马铮所部现在所有兵力加起来却足足有三千五百多人，是日军近两倍的兵力，按道理胜算不小！
但实际上却不是这样算的，要知道日军的这两千可都是百战精锐，战斗力极为强悍，且武器装备精良！
反观马铮所部，虽然也有一部分老兵，但是大部分老兵都是隶属于张家父子的东北军，与关东军这样的精锐相比，两者完全不是同一等级上的对手，完全没有可比性！
真正要是面对面的厮杀的话，两千日军绝逼可以完爆三千五百名国军，甚至于这三千五国军被全歼了，日军的损失绝对不会超过一千人！
不要觉得不可思议，更不要觉得不可接受，这就是是双方实力的真是差距！
正因为知道这些，所以李毅等人对于马铮的这个战术目标感到震惊！
然而马铮却对此没有任何的解释，或者说他并不觉得这个目标有什么难度，在李毅等人提出异议之后，马铮非但没有解释，反而让他们坚决执行命令就行了！
李毅等人只能报以苦笑，这个胡子拉碴的长官简直就是一个战场暴君，他决定的事情基本上是不会更改的！
好在这几天马铮的指挥水平让他们折服，这让李毅等人下意识的对他产生了绝对的信任，在自己的意见和马铮的命令产生冲突的时候，他们会下意识的更相信马铮的判断！
就这样，带着一丝怀疑，李毅等人开始在冷洞沟布置起来！
伏击阵地布置好一个小时后，大北山方向传来消息——日军撤了！
而后，山下侦察部队又传来消息，日军在李家营镇休整了两小时，而后全军向着冷洞沟方向而来！
两个半小时后，日军丰田联队两千四百余人主力抵达冷洞沟外！
随后，日军全速通过冷洞沟的时候遭到马铮所部的伏击！
经过一个多小时的厮杀，两千四百多日军全部被歼灭，马铮所部取得了冷洞沟伏击战的胜利！
只是相比于北大山阻击战以及之前两次伏击战，冷洞沟伏击战由于日军相对比较警惕，且日本鬼子的整体素质很高，所以伤亡很大。
等战斗结束的时候，参战的三千五百多国军战死一千二百余人，伤一千三百，伤亡合计两千五余人！
不过相比于歼敌两千四的战绩，这点伤亡还是完全可以接受的！