为此，沐剑声亲率教导师一万三千多名精锐，放弃了重武器，只是带足武器弹药轻装出发，利用自身善于长途奔袭，在山林作战的特点，用了两天的时间，急行军近三百里，从南康城附近的明军大营，悄悄迂回赶到了信丰县小河村战场的侧翼，隐蔽集结，然后在两军交战正激烈之时，分两路在清兵后方突然发起了攻击。
再说南线清兵，由于急于拿下钱易所部，清军精锐基本全部投入攻击前线，身后只有少数游击哨探，很快就被明军前锋肃清，随即对清兵后路人马展开打击。因为事发突然猝不及防，加上教导师强大的攻击力，即使没有火炮的支援，不过凭借火枪和刺刀，迅速将清兵的整个侧翼的防卫阵营打散，清兵在腹背三面受敌的情况下，整体阵型迅速崩溃，随后全线四散溃逃，败退几十里。此后明军立刻展开了全线追击，一路俘敌无数，直追到了信丰城下，并趁势包围了县城。
此战总共歼灭了近三万清兵精锐，其中杀敌近万人，俘敌则超过一万四千多人，另有数千清兵窜进深山里面逃散，而逃回信丰城的清兵不过一万出头。此时信丰的守军也就万余人，和溃兵加起来总共也就不到两万之数，虽然人数依旧不少，可是大败之后士气狂跌，眼见明军围城后，已经成为惊弓之鸟。
随后沐剑声率大军集结城下，稍事休息后下令即刻攻城，连夜用新式的秘密武器土雷将城门炸开，然后进行强攻。由于此时的清兵刚刚经历了一场惨败，成为惊弓之鸟，毫无士气战心，而且也不知晓明军攻城的实际兵力，眼见城破之后就毫无战心，很快就弃城而逃，于是明军顺利的攻占了信丰城。
信丰大战，清兵损失惨重，不但丢失了赣州南线的防御要点，而且还损失了三万余精锐兵马，机动兵力损失大半，兵力优势也不复存在，基本失去了主动进攻的能力。不过杀敌一千，自伤八百，即便明军战斗力要强出对手很多，却也死伤不少，仅仅战死和重伤残废者就接近七千人，其中钱易的部队近乎被打残，丧失了后续的战斗力，而教导师也死伤近千人，已经算是伤筋动骨，急需修整。
好在现在明军的医疗保障及救护设施已经逐步得到完善，野战医院的规模人员也不断提升，救治的成功率不断提高，这样使得大批的伤兵得到及时治疗，康复几率也大大增加，他们伤好之后重新归队，也就大大提高了队伍的战斗力。
此战累计俘敌接近两万人，经过仔细甄别之后，其中一半人被编入后续组建的新兵团里进行整训，充当预备兵源，另外淘汰下来的人则基本都被罚到台湾岛和吕宋岛上，充当农夫和矿工，弥补这里的人力缺口，也算是废物利用了。这样以来，随着这些新兵团逐渐整训完毕，投入战事，前线明军的总体数量不减反增。
此战之后，因为冒进而险些遭致大败，负有主要责任的南线兵马主将钱易，受到了降爵降职和记过处分，不过暂时保留其职务戴罪立功。随后留下钱易率部守卫信丰城，下令由他固守南线，而沐剑声则率领教导师返回到南康大营，指挥后续的战事。
回到西线之后，沐剑声下令趁清兵大败士气下降之时，展开攻击。由于这时后方补充了不少新式的土雷来充当攻城利器，沐剑声于是下令对当面的清兵营寨发起强攻，经过几次激烈交手之后，借助新式土雷的威力，沐家军连续攻破了清兵五道防线，成功把战线推进到了南康城下。此时的南康城内，还有清军大将莽依图和麾下两万余人，虽然连连败退，但是其主力基本没有损失，战斗力依旧不容轻视；而明军此时已经增加到了六万多人，其中万人守卫大余城，万余人分为几队守护附近要点，保障后勤，而南康城下则集结了四万多人。
修整了三天之后，沐家军对南康发起试探性攻击，由于此城多是石头砌成，因此十分坚固，而土雷的爆炸威力也终究有限，很难达到预期的效果，一时无法突破防线。眼见强攻之势受挫，沐剑声采用了避实击虚的办法，悄悄抽调了一半的兵力，对北面清军兵力薄弱的崇义和上犹两县发起攻击。
虽然这两县也早就有所防备，但是由于这里的清兵多次被抽调后，兵力十分薄弱，而且战斗力也很差，在经过了十余天的转战之后，到了九月下旬时，明军成功拿下了这两个县城，既解除了己方大军侧翼的威胁，也达到了从侧翼威胁南康城的目的。