一步孤立汪步青。
1月中旬，汪步青殘部逐漸由沔陽向漢陽之響水港、肖泗溝靠近，企圖回竄侏儒山地區。
新四軍第15旅集中第43、第44團及天漢支隊全部對汪僞發起第4次進攻。
進攻部隊經肖泗溝向響水港逼近，由于僞軍背靠長江大堤，面向曲口、響水港，長江上日軍炮艦發炮相助，兩軍形成隔河對峙。
午夜，僞軍一面派代表詭稱投降、一面乘機向王家場、餘家場逃竄。
其第1團約七八百人，脫離汪步青指揮，由窯頭溝竄至三羊頭。
新四軍第44團2個營由侏儒山奔襲三羊頭，僞第1團即向彭家場潰退，黃陵矶日軍數十人，企圖搶占三羊頭陣地，截斷第44團歸路，亦被擊退。
1月23日，漢陽日軍100餘人向侏儒山新四軍部隊進攻，進至千湖泾時，因橋梁被破壞，行動受阻。
天漢支隊1個連迂回敵後，第44團第3營由正面出擊，夾擊日軍，殲敵10親人，日軍被迫撤退。
為迅速殲滅汪步青殘部，新四軍第5師命令第13旅一部前來參戰。
1月28日，第15旅第43、第44團，在第13旅第37、第38團各1個營的配合下，分兩路向盤踞在沔陽之王家場、餘家場、何家場的汪步青殘部發起總攻。
汪部一觸即潰，被殲1500餘人。
汪步青僅率親信數十人逃竄。
2月2日，新四軍第13旅第37、第38團各一部，宿營于沔陽彭家場東北之安家台一帶，當日下午，仙桃鎮日軍100餘人及僞軍一股來犯，進占了安家台東北之胡家台。
當晚，第13旅連夜發起攻擊，僞軍逃散，日軍大部被殲，殘敵據守一祠堂頑抗。
3日上午，沙湖日軍數十人來援，被第15旅第44團擊退。
4日拂曉，漢川日軍100餘人在3架飛機掩護下，前來解救被圍日軍，新四軍部隊遂主動撤出戰鬥。
此戰，先後斃俘日軍120餘人。
至此，新四軍第5師發起的侏儒山戰役勝利結束。
侏儒山戰役，自1941年12月7日開始，至1942年2月4日結束，對日僞軍大小戰鬥共14次，殲滅了僞定國軍第1師約5000人，擊潰僞第2師等部1000餘人，其中，生俘僞軍950餘人，擊潰日軍數次增援，斃傷日軍200餘人。
這次戰役，不僅全部實現了戰前意圖，解放了川漢沔地區大片國土，擴大了鄂豫邊區抗日根據地，同時配合了正面戰場保衛長沙作戰。
由于川漢沔抗日遊擊根據地的開辟，新四軍第5師部隊即可據此北控漢水，南扼長江，東逼武漢，西迫荊（門）沙（市），為爾後進一步向以洪湖力中心的襄南發展，創造了又一前進陣地。