główne uderzenie niemieckie poszło w okolice Gruty i Grudziądza, co pozwoliło przegrupować siły, w tym ściągnąć nie atakowane jednostki osłonowe 4 DP spod Brodnicy i Jabłonowa i wysłać je na najbardziej zagrożony odcinek frontu.
Rankiem 2 września Niemcy rozpoczęli kolejne natarcie tym razem prowadzone na linii Mełno – Gruta – Annowo, systematycznie pogarszała się też sytuacja Grudziądza. Siły GO uzyskały wówczas wsparcie lotnicze na rozkaz gen. W. Bortnowskiego. 141 eskadra myśliwska wykonała atak na niemiecką kolumnę pancerną w okolicach Mełna, a 142 eskadra myśliwska przeprowadziła wymiatanie w rejonie Grudziądz – Brodnica, strącając 7 niemieckich bombowców bez start własnych. Sytuacja nie uległa jednak poprawie. Wieczorem 2 września do pomocy mocno wykrwawionej w walkach w okolicach Gruty i Mełna 16 DP przyszła z pomocą ściągnięta spod Brodnicy i Jabłonowa 4 DP, jednakże wskutek chaosu i dużych strat własnych oddziały 16 DP samorzutnie i na własną rękę beż żadnego porozumienia z gen. M. Bołtuciem rozpoczęły odwrót z linii nad Osą na południe w kierunku Radzynia. Gen. M. Bołtuć odebrał wtedy dowodzenie jednostką płk. S. Świtalskiemu i przekazał je dowódcy piechoty dywizyjnej płk. Zygmuntowi Bohuszowi-Szyszce. Dowództwo Armii było zaniepokojone rozwojem sytuacji nad Osą.