5月9日，西进日军进逼洛阳。18日，日军菊兵团(第63师一部)攻击洛阳，守军第15军配属第94师依托城防工程，顽强抗击至25日分路突围，洛阳失守。
在日军第12集团军主力西进后，第五战区第55军、第十战区豫南挺进军向平汉铁路南段实施袭击，一度收复确山、漯河等地。6月2日，第一战区主力、第八战区一部发起反击，战至中旬，将日军逐至陕县、洛宁、嵩县、鲁山一线，双方对峙，会战结束。
日本虽然打通了“大陆交通线”，但因兵力不足，为了把守如此漫长的地域使有限的兵力更加分散，反而使自己在战略上处于极不利的地位。
该次会战表明，日本已经达到其力量的极限，是其回光返照式的最后一搏了。此后直到投降，日军再也无力发动大规模进攻。
