היחידות הסוריות תקפו במשך כל הלילה מטווח קרוב את טנקי הגדוד, אולם אש המקלעים והמרגמות שנורתה על ידי צוותי הטנקים וצוותי המרגמות הפלוגתיים הרתיעה אותם והם לא הסתערו על הטנקים הישראלים. חלק מצוותי הטנקים הישראלים שנפגעו מצאו מחסה בבתים סמוכים. הכוח הישראלי ספג פגיעות במשך הלילה אולם אלו לא היו קשות מאוד. מלבד בידודו, היוותה עייפות הצוותים, שנלחמו כל הלילה, בעיה קשה של הכוח הישראלי.
לאחר השעה 04:00, לקראת אור ראשון, החל להתברר המצב הקשה שבו נתון הגדוד, תוך שהכוחות הסוריים משגרים טילי נ"ט, אש תותחים וטנקים מהרכסים עליהם היו ממוקמים. פלוגה כ' מגדוד 363 של חטיבה 399 שנשלחה לחלץ את הגדוד נתקלה באש סורית כבדה, נעצרה ולא הצליחה לבצע את משימתה. עם עלות השחר התחוור לעירא אפרון, מפקד גדוד 362, כי אין לרמה הממונה תוכנית ברורה לחילוצו. רק לאחר שהכוח הנצור ירה פגז זרחן לזיהוי התברר כי חלק מהכלים הצפינו עד תל אל-חמרה המצוי כ-2 קילומטרים ממזרח לכפר סולטאן יעקוב. למרות פניית אהוד ברק, סגן מפקד הגיס, אל מטה פיקוד הצפון, לקבלת סיוע אווירי, ניתן הסיוע האווירי רק בגזרות דרומיות יותר. על פי גרסה אחרת, השתהה חיל האוויר בסיוע כיוון שאזור הקרב נחשב כאזור מוכה טילים. אולם בעקבות דרישה מפורשת של בן-גל לסיוע, ניתן הסיוע האווירי בשעה 08:30. במקביל הופנו עוד ועוד יחידות ארטילריה של הגיס לסיוע לכוח הנצור. הסיוע הארטילרי מנע הסתערות על הכוח הישראלי הנצור אך לא מנע המשך ירי טילי נ"ט סוריים על הטנקים הישראלים. בעיה נוספת שהכבידה על התפקוד של הכוחות הישראלים הייתה החלפת הפיקוד על הגזרה. זו עברה מידי אוגדה 90 אל אוגדה 880 ומפקדה, יום-טוב תמיר. הכוח הנצור, שהשתייך לאוגדה 90, התקשה להבין מה היא שרשרת הפיקוד החדשה ואילו למפקדת אוגדה 880 לקח פרק זמן ארוך יחסית להעריך את חומרת המצב ולתכנן את חילוץ הכוח.
מפקד הגדוד התייעץ עם קציניו, ובלשון סגן מפקד הגדוד, הגיע למסקנה כי יש שלוש אפשרויות: "להילחם עד הכדור האחרון, להיכנע, או לנסות לעוף אחורה". קצין המבצעים של הגדוד דיווח לאוגדה בזו הלשון את מצבו ואת החלטת מפקד הגדוד לנסות לחלץ לאחור בחסות הארטילריה. סמוך לשעת תחילת הנסיגה נפגע טנק-דחפור של צה"ל, וניסיון של אנשי הגדוד הנצור לפוצץ אותו נכשל. בשעה 08:45 ניתן האות וכל הכלים הישראלים הנצורים פתחו בנסיעה מהירה דרומה תוך שהארטילריה של צה"ל הנחיתה הרעשה כבדה על המתחם כולו, במהלכה קרוב למאתיים קנים יצרו "ארגז אש" באורך כ-4 קילומטרים וירו כ-8,000 פגזים במשך 20 דקות הנסיגה. בשעה 09:06 הודיע מפקד הגדוד בקשר "אני בחוץ". מתוך כ-20 כלים של הכוח הנצור שהחלו בנסיגה (טנקים ונגמ"שים), כ-10 יצאו ללא פגע בעוד ש-10 כלים נפגעו במסע הנסיגה ברמות חומרה שונות. במהלך מסע הנסיגה נהרגו ארבעה לוחמי צה"ל ושישה נפצעו. אנשי הטנק של חזי שי, שסטה מהדרך, התנתק מהכוח הנחלץ ונותר בשטח הסורי, הוכרזו כנעדרים. חזי שי ואריק ליברמן הוחזרו מאוחר יותר בחילופי שבויים, זכריה באומל הוגדר כנעדר במשך כ-37 שנים עד שגופתו הוחזרה ב-2019, וגורלו של צבי פלדמן לא נודע עד היום. מהטנק של זוהר ליפשיץ שנפגע הוכרזו כנעדרים מפקד הטנק זוהר ליפשיץ (שגופתו הוחזרה מאוחר יותר על ידי הסורים), והתותחן יהודה כץ שגורלו לא נודע עד היום.
התותחנים בקרב סולטן יעקוב.
בגדוד 362 שהסתבך בקרב סולטן יעקוב, היו משובצים שני קציני תותחנים שתפקידם היה להפעיל אש ארטילרית לטובת הגדוד במקרה הצורך. אולם, זמן קצר לאחר תחילת הקרב, נותק הקשר בין המג"ד אפרון לבינם והגדוד נותר ללא סיוע ארטילרי מסודר. מפקדי הפלוגות החלו להעביר בקשות לסיוע לקצין הסיוע החטיבתי רס"ן עמוס פיק. כבר בשעה 02:00 הבין מפקד קצין הסיוע של אוגדה 90, אל"ם אהוד בכר שהגדוד במצוקה והפנה לטובתו את כל גדודי עוצבת תבור (במקור ההקצאה הייתה של גדוד תותחנים אחד לכל החטיבה).
בשלב מוקדם של הקרב דיווח בכר למפקד הסיוע של הגיס, תא"ל אריה מזרחי (שכיהן גם כקתמ"ר) על הבעיה של גדוד 362. מזרחי החל להקצות ולקדם את רוב גדוד הארטילריה של הגיס, בסך הכל שלושה אגדים (שהיו כוח התותחנים שהוקצה במקור עבור שלוש אוגדות), לטובת סיוע לגדוד. הדבר חייב דילוג של הגדודים כדי לקצר טווח אל סולטן יעקוב. מזרחי הפעיל את כל כובד משקלו כדי להפנות גדודים לצורך משימת החילוץ. לדבריו הוא אמר לאחד ממפקדי האגדים שהתנגד, "כדאי לו לפחד ממני יותר מאשר ממפקד האוגדה". משמעות הדברים הייתה שבזמן ששרשרת הפיקוד מעל הגדוד לא עמדה על חומרת המצב ולא קבלה החלטות בזמן, מפקדי התותחנים הבינו מהר מאוד שמדובר במצב חירום ונקטו את הפעולות שאפשרו בסופו של דבר את חילוץ הגדוד בבוקר.
קצין הסיוע החטיבתי פיק הפעיל במהלך הלילה בכמה מקרים אש על הטנקים כדי לפגוע בחיילי קומנדו סורי שניסו לטפס עליהם. כאשר מח"ט 399 שחר החליט להתקרב לגדוד 362, הוכפף פיק לאוגדה 880 ונותק הקשר עם אוגדה 90.
לאחר שבכר הבין שפיק אינו עונה לו הוא פנה בקשר ישירות למג"ד 362, אולם, המג"ד היה עסוק בניהול הקרב ולא השיב. בשלב מסוים החליט הקמ"ן של גדוד 362, עירון בן פורת לענות לבכר ומאותו רגע החל לתפקד כקש"א של הגדוד. בן פורת תיאר בשפה חופשית לבכר את המטרות, בכר וצוותו הפכו את התיאור למטרות תותחנים והעבירו אותן לגדודים. בכר סיפר כי לקראת אור ראשון אמר לו המג"ד אפרון "אל תעזוב אותי".
במהלך הלילה החליט מפקד הגיס על העברת גדוד 362 עם חטיבה 399 מאוגדה 90 לאוגדה 880. מזרחי ששמע את הפקודה בקשר הבין שלא ניתן לבצע את ההעברה תוך כדי הקרב. "באותו רגע זה לא הזיז לי... גדוד נמצא במצוקה, ולא זה הרגע לבצע שינוי כפיפות בתחום הפעלת האש... החלטתי שבכר, מפקד הסיוע של אוגדה 90 שכביכול כבר לא הייתה אחראית לגזרה, ימשיך לבצע את ריכוז האש לחילוץ".
בבוקר הוחלט לחלץ את הגדוד בחסות חיפוי ארטילרי כבד. בכר כיוון את התותחים לירות למרחק של 150–200 מטר מהכביש ויצר מסדרון ארוך של אש ועשן לחיפוי. בשלב מסוים נתן המג"ד אפרון את הפקודה וכל הטנקים התקינים התחילו בנסיעה מהירה על הכביש דרומה. במקביל פנה אפרון לבכר בשעה 08:50 "להוריד עכשיו! להוריד עכשיו אש לכל הכיוונים, עבור!". לפקודת תא"ל גיורא לב מאוגדה 90 הפעיל בכר 120 תותחים במקביל.
קמב"ץ 362 עמי זגגי תיאר כך את התנועה מהעמק: "הארטילריה ירתה משני הצדדים. נזכרתי באיור מספר שהיה בבית של ההורים, בו רואים את בני ישראל בקריעת ים סוף, עוברים בחרבה. ככה הרגשתי באותם רגעים של החילוץ באש. אש ועשן. תחושה מדהימה. מרגשת ממש".
לחימת חטיבה 645 מול הסורים.
בחצות הלילה שבין יום חמישי לשישי, קיבלה חטיבת השריון 645, שהייתה כבר בסיום ההיערכות לחניון לילה, בסמוך ל"צומת המים" ליד כפר משכי , פקודה לנוע צפונה כ-20 ק"מ, לקראת חבירה עם כוחות שריון שמנהלים קרב קשה עם הסורים באזור ציר מיכה 34, לקראת משולש הדרכים "טובלנו". בשעה 04:00 לערך, בקטע הכביש שבין הצומת המוביל לח'ירבת רוחא (במפה הצה"לית: ציר מזובשה) ובין הצומת המוביל למדוחה (במפה הצה"לית: ציר טונשקה), בעת שחלף על פני הכוחות הקדמיים של חטיבה 399 (אלו שלא היו מכותרים בסולטאן יעקוב), נפתחה אש חזקה על גדוד 8132 המוביל. הכוחות השיבו באש והחל להתנהל קרב. התברר שבאזור הבתים התמקם חי"ר סורי שהיה חלק מחטיבת השריון שישבה על כל הרכס השולט מזרחית לצומת. החטיבה, בפיקודו של אמציה אטלס, ניהלה קרב קשה מול הכוח הסורי ובסופו כבשה את טלעת אבו עמר, על הרכס שמדרום מזרח לצומת הכבישים שבמרכז "משולש טובלנו", שבה ישב גדוד חי"ר סורי.
חטיבה 645 ספגה בקרב זה אבדות כבדות, 11 הרוגים ו-33 פצועים, יותר מאלו שספגה חטיבה 399 שהייתה מכותרת לילה שלם בלב המערך הסורי ונסוגה לאחור.
באותו היום, בשעה 12:00, נכנסה הפסקת האש לתוקפה.
תוצאות הקרב.
מבחינת צה"ל תוצאות הקרב היו קשות; לא הושגה המטרה של פריצת הדרך לכביש ביירות-דמשק. לצה"ל היו בקרב 20 הרוגים ולמעלה מ-30 פצועים, שני שבויים ושלושה נעדרים. צה"ל איבד במהלך הקרב עשרות כלים משוריינים, מהם הושארו בשטח 6 טנקים ו-3 נגמ"שים. אחד השבויים, חזי שי, שוחרר ב"עסקת ג'יבריל", ושבוי שני, אריאל ליברמן יחד עם גופתו של הנעדר זוהר ליפשיץ הושבו בעסקת חילופי שבויים עם סוריה. שניים מהנעדרים, יהודה כץ וצבי פלדמן, נעדרים עד היום. גופתו של זכריה באומל אותרה לאחר 37 שנים והושבה לישראל באפריל 2019.
למרות האבדות שספגו הסורים בקרב, נחשבה אצלם עצירת כוחות צה"ל כניצחון. כשנלקחו בחשבון נחיתותם המספרית בכוחות ובחימוש בגזרת הלחימה כולה ושליטתו המוחלטת בזירה של חיל האוויר הישראלי, יכולת הלחימה של הכוחות ותוצאות הקרב נחשבו אצל הסורים כאחת משעותיהם היפות. הקרב נכנס למורשת הקרב הסורית והוא מוצג בקבר החייל האלמוני בדמשק בתצוגה אחת יחד עם ארבעה קרבות נוספים הנחשבים כחלק ממורשת הקרב הסורית; קרב קרני חיטין, קרב הירמוך, קרב מייסלון והכיבוש הסורי של החרמון ב-1973.
לאחר הקרב.
במהלך השנים ניהלו הורי הנעדרים מאבק ציבורי לבירור גורל בניהם ולהשבתם לישראל. לאחר הסכמי אוסלו הועברה על ידי יאסר ערפאת חצי דיסקית זיהוי של החייל זכריה באומל. בשנת 2004 החליט הרב הראשי הצבאי ישראל וייס להכריז על שלושת הנעדרים כחללים שמקום קבורתם לא נודע, אולם בעקבות מאבק המשפחות נמנע המהלך. ב-18 בדצמבר 2010 דיווח העיתון "ג'ואיש כרוניקל" כי ברשות ממשלת בריטניה דיווח משגריר בריטניה בסוריה, איוור לוקאס, שכלל עדות על שביית החיילים בידי הכוחות הסוריים.