二十八日晨，敌十五师团攻击兰溪。敌照例以工兵居先，对通向兰溪的大道仔细搜索扫雷，然后以步骑开道前进。此时，兰溪方向枪炮声大作，敌先头部队受到兰溪守军顽强抵抗。十时四十五分，在行军纵队居中的敌师团长酒井直次中将率师团司令部来到这三岔路口。果然不出黄士伟所料，当师团长看见路旁的小山包，立即策马走下大道向山坡驰去。

还没有走到一半，只听见“轰隆”一声巨响，一颗地雷被东洋大马踏响。跃武扬威的酒井直次师团长连人带马被抛上空中，又重重的摔在湿漉漉的土地上。惊惶失措的随员们看见师团长挨炸，直奔出事地点抢救，慌不择路中地雷又纷纷被踏响，又有一些人血肉模糊的倒在地上。师团长受了重伤，经抢救无效，四小时后一命呜呼。

日本防卫厅防卫研究所战史室编写的《中国派遣军（上卷）》纪录了这一难得的精采场面：

第十五师团长酒井中将在兰溪北部1.5公里附近指挥攻

占兰溪的战斗中，10时45分乘马触雷，身负重伤，14时13分阵亡。……在职师团长阵亡，自陆军创建以来还是第一个。

酒井师团长战死的状况，据川久保参谋长回忆：5月28日上午师团战斗指挥所命工兵小队长指挥一个分队，搜索排除通往兰溪道路上的地雷，酒井师团长偕各参谋及副官乘马向兰溪前进，10时45分行进至兰溪北方1，500米的三叉路口，突然地雷爆炸，师团长由马上坠下，左腿肚的肉被炸掉，马也倒在血泊中。当时身旁无军医，不久，军医部长细谷大佐赶来作了应急处置。师团长面色苍白，但精神当可，命令我：“参谋长，代替我指挥师团。”“麻烦你，很抱歉！”随后用担架抬到前方约200米处的一间房屋中。后面又有地雷爆炸，宫下兵器部长、佐野兽医部长及部员佐山中尉亦负伤。师团长虽经注射并施行人工呼吸，未及输血，即气绝身亡。进入兰溪后，得到军医部长同意予以火葬。