坐在一旁的美方代表约翰少校，拿起文件看了看，又询问了几个关于兵工厂生产的细节，然后对李少校说：“李少校，根据备案和证词，宿州兵工厂确实在生产农具，没有证据显示他们私藏武器，我认为应该先释放工人，归还设备，避免激化矛盾。”
李少校脸色一阵青一阵白，最终只能不情愿地说：“好，工人可以先放，但设备要暂时封存，等我们再派专人复查后，没问题再归还。” 苏婉清知道这是李少校的缓兵之计，但为了先救出工人，只能暂时同意：“我希望你们尽快复查，不要再找借口拖延！”
当天傍晚，刘师傅和小周等工人终于被放了回来。小周的脸上还有被打的淤青，他拉着苏婉清的手，哽咽着说：“他们在里面逼我们承认藏了武器，我们不承认，就打我们…… 还说要是陆司令不交出蚌埠的据点，就再也不放我们出来！”
刘师傅也气愤地说：“他们就是想毁了咱们的兵工厂，咱们好不容易才把设备修好，能生产农具了，他们却来搞破坏，这是不想让乡亲们过好日子啊！”
工人被救回，可兵工厂的危机并没有解除。12 月 5 日，侦查兵回报：国民党部队在宿州城外增兵了，新增了一个连的兵力，还带来了 1 门迫击炮和 2 挺重机枪，在兵工厂西北方向的山头上修建工事，看样子是想长期监视兵工厂，甚至可能再次突袭。
陆承锋立刻召开紧急会议，作战室的地图上，宿州兵工厂被红笔圈出，周边的国民党据点和新增工事也标注得清清楚楚。“他们的目标不只是兵工厂，是想通过破坏咱们的建设，削弱咱们的实力，最后把咱们赶出皖北。” 陆承锋指着地图，“咱们必须做好两手准备：一是继续通过军调部谈判，要求他们撤走新增兵力，停止骚扰；二是加强防御，确保兵工厂和周边村庄的安全，要是他们敢来硬的，咱们就坚决反击！”
会议结束后，防御部署迅速展开：王磊带着作战队，在兵工厂周围修建了三道防御工事 —— 第一道是地雷阵，用的是之前缴获的日军地雷和兵工厂自制的土地雷，埋在兵工厂外围 500 米处，上面用树枝和积雪伪装；第二道是战壕，深 1.5 米、宽 1 米，队员们在战壕里架设轻机枪，形成交叉火力；第三道是碉堡，在兵工厂的四个角各建一个，配备重机枪和反坦克炮，能覆盖整个兵工厂周边区域。
刘师傅也带着工人们，将兵工厂里的设备和材料转移到地下仓库 —— 这个仓库是之前为了防备日军轰炸修建的，能抵御迫击炮的攻击。“咱们把贵重的设备和刚做好的农具都藏起来，就算他们再来，也抢不走咱们的东西！” 刘师傅一边指挥工人搬运，一边说，脸上满是坚定。
周边的村民们也主动赶来帮忙。张大爷带着符离集村的青壮年，帮着挖战壕、运建材，他还特意把家里的几棵大树砍了，做成鹿砦，放在地雷阵后面，增加防御效果：“兵工厂是咱们皖北人的命根子，他们想毁了它，就得先踏过俺们的尸体！”
刘婶则带着妇女们，给驻守的队员们送棉衣和热饭。寒冬腊月，队员们在战壕里值守，手和脚都冻得发紫，刘婶就把自家的棉被拆了，做成棉手套和棉鞋，分给队员们：“孩子们，穿上暖和，别冻坏了身子，还要靠你们保护兵工厂呢！”
12 月 10 日深夜，国民党部队果然来了。一个连的兵力，在赵鹏的带领下，趁着夜色，朝着兵工厂摸来。他们以为能神不知鬼不觉地突袭，却没料到刚进入地雷阵，就踩响了地雷。“轰！轰！” 两声巨响，走在前面的两名士兵当场被炸死，后面的士兵吓得赶紧卧倒，再也不敢前进。
“开火！” 王磊在碉堡里大喊，战壕里的轻机枪和碉堡里的重机枪同时响起，子弹像雨点般扫向国民党部队。赵鹏没想到防御这么严密，赶紧下令撤退，却被从侧面赶来的村民自卫队拦住 —— 张大爷带着 200 多名村民，拿着锄头、扁担，举着火把，大喊着 “不许跑！”，把国民党部队困在中间。
“缴枪不杀！” 队员们冲上前，将国民党士兵包围，有的士兵本来就不愿打仗，看到村民们愤怒的样子，干脆放下武器投降；赵鹏想骑着马逃跑，却被王磊用反坦克炮瞄准：“再动就开枪了！” 赵鹏只能乖乖下马，举起双手。
此战，共俘虏国民党士兵 45 人，缴获步枪 30 支、轻机枪 2 挺、子弹 2000 发，我方只有 2 名队员受轻伤，村民们无一伤亡。被俘的士兵里，有一个叫孙强的，是赵鹏的警卫员，他偷偷告诉陆承锋：“赵参谋是奉张师长的命令，想趁夜毁了兵工厂的设备，让你们没法生产农具，这样乡亲们就会抱怨，你们的根据地就会不稳定。”
苏婉清将这次突袭的经过，还有孙强的证词，整理成《宿州兵工厂突袭事件报告》，连同之前的粮道冲突证据，一起交给军调部和全国各大报社。《解放日报》很快刊登了相关报道，标题是《国民党部队屡毁和