战斗再次陷入到双方攻防的局面中，没有火炮的威胁，人民军可以更为从容的依托阵地进行防守，而尽管日军拼尽全力的进攻，并且又付出了极大的伤亡代价，但仍然还是无法攻破人民军的防线，最后一直战斗到几乎整个战场都布满了日兵的尸身。
野津道贯在无奈之下，也只得下令停止进攻，收兵撤退。而这一天的进攻，日军的阵亡人数达到了3200余人。
连续两天进攻无果，而且战斗减员达到12000余人，令日军的士气受到了沉重的打击，由其是这两天的战斗，日军阵亡士兵近6000人，因此让不少士兵都在私下里流传，进攻辽中的战斗，是第二个旅顺进攻战。还有人甚致称要攻下辽中，日军至少要付出阵亡5万人的代价，而人民军制造的装甲列车炮，更是被传说的神乎其神，说这种武器的射程可以达到100公里，而且海外华人还掌握了一种神秘的技术，可以看到千里之外的任何东西，因此只要日军一开炮，就会被立刻被装甲列车炮锁定击毀。
其实日军的士兵一直都接受为国尽忠的思想教育，两天阵亡6000多人，并不会给日军的士气造成重大的打击，在进攻旅顺的战斗中，出现一天伤亡达1.6万的惊人损失，但也并没有对日军造成多大的影响，后来不仅攻下了旅顺，还取得了奉天战役的胜利。
但现在的情况有所不同，日俄战争开打了近1年半的时间，日军的士兵们经历了长时间的战争，都己经十分疲惫，思家、厌战的情绪都积大増，以前由于日军不断取得军事上的胜利，还能够维系着日军的士气，但现在辽河战场上连续遭到不利局面，尽管日军的高层遏力的封锁旅顺战场的不利消息，但这样重大的事情是不可能完全封锁得住的，这边的士兵多少也能听到一点风声，而且高层越是封锁，底下的小道消息也就越多，因此日军的士兵们自然是不可避免的受到影响。而这几重因素加在一起，使得日军的士气极为低落，厌战情绪也达到了极限。
而现在野津道贯也是左右为难，继续打下去，日军是几乎没有可能攻破人民军的阵地，只能打成第二个旅顺进攻战，自己就是第二个乃木希典，而不管怎么说，乃木希典最终还是在兀玉源太郎的帮助下，攻下了旅顺，但自己现在面临的局面，恐怕就是儿玉源太郎来了也没有办法，因为日军根本就没办法使用火炮，但就这样撤退了，自己恐怕也没有办法向大山岩交待啊，野津道贯十分清楚，旅顺基本己经保不住了，如果辽河一战日本再输了，就意味着日本将彻底输掉这场战争，而且在辽东的这几十万军队，恐怕是都回不了日本了。
不过就在这时，野津道贯收到了沙岭堡失守的消息，也不由得苦笑了一声，因为沙岭堡失守意味着人民军己经成功的扭转了两面受敌的不利局面，无论日军能不能攻下辽中，都己经是输掉了辽河之战。而日本也将彻底失去在辽东的立足能力，下一步大概就是撤回朝鲜了。
但对野津道贯来说，沙岭堡失守到是一个很好的台阶，因为沙岭堡到底还是没有坚持到自己所要求的3天，那么自己现在撤军，甚致是输掉辽河之战，也都有足够的推托理由了，虽然对日军的整体来说，这并没有什么区别。于是野津道贯立刻下令撤军，退回到辽阳。
日军的果断撤军，也令邱亚辉有些意外，本来他还打算在攻克了沙岭堡之后立刻回军，再吃掉野津道贯的主力军队，而现在显然是不可能了。于是邱亚辉也就不急于退军，而是下令9师带领两个后备团沿辽河南下，攻取盘山、营口两县，以取得辽河的两个入海口，为以后人民军的物资运输提供便利条件。
其实盘山、营口两县现在还在清廷的地方官员管辖之下，无论是俄国还是日本，都没有在这两个县驻军。不过人民军却不管那些，反正华东政府的目标是占领整个东三省，并在东三省建立穿越者的统治，因此只要是东三省的地方，就都是要占领的。当然在名议上，人民军打出的“协防”旗帜，表示是来帮助这两个县抵御日军的进攻，如果这两个县的官员明白事，那么就和平进城，如果地方官不让人民军进城，那就打进城去，再给地方官员扣个“勾结倭寇”的大帽子。
清廷的地方官员也都是知时晓务的人，那还不明白其中的奥妙，因此盘山、营口两县的地方官员都打开城门，迎接人民军进城。
到5月20日，人民军占据了盘山、营口两县，而日军也退回到辽阳，至此辽河战役的全部结束，日军共计阵亡15247人，受伤18263人，失踪417人，被俘351人，并且失去辽中以南的辽河东岸地区；而人民军阵亡3847人，受伤5271人，失踪76人，另外还缴获了步枪5143支；机枪15挺，火炮6门子弹125417发，马216匹，不仅完全突破了辽河防线，完全控制了辽河两条分支的下游，而且还获得了盘山、营口两个入海口，尽管最后没有抓住进攻辽中的日军，但也可以算是取得了一场完美的胜利。