797团的弟兄们在愉快地打扫战场时，陈团长告诉杨志，20军的任务是第15集团军主力转移到吴福线国防工事，师部与军部目前已向常熟县转进，将在常熟东侧昆城湖和湘城镇一带布防阻击追击的日军。797团和798团目前在常熟以北区域阻挡登陆的日军，天黑后也会向昆城湖转移。让杨成率部队也向常熟去与师部汇合。
杨志见797团收获了近乎一个鬼子大队的武器装备，实力大大增强，坚守到天黑问题不大，便与陈团长告别，收拢了自己的部队，带着补充的弹药食物和陈团长忍痛让出的20支驳壳枪，回到艇上，命令加加速行驶向常熟进发。
船队出发没多久，河道在前方出现一条东南方向的支流（即向直通徐六泾的小横泾）。常熟地区湖泊遍布、水网纵横，只要认准了方向怎么转都行。杨志便决定走东向的小横泾，万一有意外，还可以与797团相呼应。可走了没多久又出现一条向南方向的支流（即清水港），河道两边也不见一个人，问路都没法问，杨志也不多想了认准向南边开就是。
船队沿清水港行进至古里镇北部，遇见日军在飞机掩护下向20军798团猛攻，798团顽强抵抗，激战了一天，团长唐武城负伤，在危急关头，恰逢特战连赶到向敌侧后猛击，敌军伤亡过大而退却，20军则掩护第15集团军主力部队顺利转进吴福线国防工事。
15日，第15集团军与第21集团军联手作战，于发起常熟阻击战。20军在完成掩护第15集团军主力转进吴福线的任务后，向常熟方向转移。
17日，第15集团军总司令官指挥第11师和第44师发起反攻，命令20军即向昆城湖和湘城镇转进，切实据守该地。
18日，20军在洋澄湖、常熟之线占领阵地，构筑工事。时昆城湖西岸，有敌小部分登陆。当时，侵入南面的千余日军绕袭昆城湖，20军官兵凭借国防工事与敌激战两天，杨志率领特战连乘小艇，从日军后方发动偷袭，以强大火力击退日军，日军企图未得逞。
19日晨，苏州亦告失陷，15集团军正逐向西转进，国军第1军在无锡南方沿苏锡公路布防中，20军以掩护15集团军主力南撤安全为主任务，经努力奋战，艰苦持撑，始得遵限于19日晚完成任务后，亦向溧阳西进，准备尔后之作战。
常熟之战，20军以伤亡500余人的代价，完成了掩护第15集团军主力转进吴福线的任务，从而结束“八一三”会战，撤往金陵。
自日军第10军杭州湾登陆后，松井石根命令第10军第6师团、国崎支队进攻青浦、昆山一带、协助沪中派遣军合围我军，但并没有成功。随后，松井石根再次集中数个师团向我军发起追击，计划在吴福一带围歼我军主力。但此时的我军已经在吴福防线站稳脚跟，第15集团军、第21集团军为主利用吴福线的国防工事牵制日军。
为了突破吴福防线，日军以从华北方面军调来的第16师团为主，配属第11师团先遣队与重藤支队从常熟以东方向进攻。国军利用修建的国防工事，顽强死守吴福线，导致日军进攻并不顺利。随后松井石根要求第11师团、第13师团以及军直属重炮部队、战车、装甲部队增援一线。
实力大增的日军集中兵力猛攻国军防线，但激战数日日军仍未占领常熟镇。关于战斗经过日军第38联队史《奈良联队战记》写道：“竹内大队继续与敌人交战，试图在给予敌人以强有力的打击之后抽身撤出。但是，战斗一直持续到半夜，因为敌人的猛烈反击而始终难以脱身，而且竹内大队也到了弹尽粮绝的境地。”步兵强行突击失败后，第16师团长中岛今朝吾中将命令配属的军直属重炮集中起来轰击国军阵地、常熟城。
11月17日，日军36门150毫米榴弹炮、16门105毫米加农炮、16门150毫米加农炮以及第11师团山炮兵第11联队的36门75毫米山炮对常熟发起猛烈的炮击。一瞬间，常熟城被强大的炮火所覆盖，没有重武器的国军只能躲在城内、战壕内躲避炮弹。为了彻底摧毁国军防御工事，压制住守军火力，日军炮兵整整轰击了一天。
第二天，第16师团、第11师团第12联队、重藤支队分别向常熟、虞山发起进攻。但遭到守军猛烈的机枪、迫击炮火力反击。《步兵第三十三联队史》写道：“联队开始攻击，但和预料的一样，受到了敌人顽强的抵抗，攻击迟迟无法进展。从日落到半夜，终于攻下八个碉堡，但是其后方的阵地依然存在，一时尚无法攻占全部阵地。”
进攻福山镇的日军第13师团也遭到守军的重击，连日战斗没有任何进展。日军战史《步一〇四物语：我们联队的记录》这样记载激烈的谢家桥战斗：“今天（17日）早上下起了小雨，福山塘沿线的敌军抵抗十分顽强，会同步兵第65联队的进攻完全没有进展，敌人在布置巧妙的掩护阵地内不停的射击，支塘镇以西的地图十分粗糙，不得不派出尖兵侦察地形……中午时分，敢死队强行突入谢家桥镇内，福山塘渡河成功！山田旅团长亲临一线表彰，但是谢家桥北方的敌人抵抗依旧顽强，多亏步兵第65联队来赶到增援。……谢家桥是福山塘沿岸的大市镇，敌军在此构筑了非常之多的掩护阵地，我军今日已经无力继续攻击……。”
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