Viene ordinata l'azione per la presa di Filottrano, che le ultime notizie hanno confermato essere saldamente difesa dai tedeschi.
Dalle h. 6.00 alle h. 7.10 efficaci tiri di preparazione sulle posizioni nemiche da parte delle artiglierie italiane e polacche. Alle ore 07.10 ha inizio il movimento del 183° Rgt. Pa. Il XV° Btg. muove dal bivio per Villanova sulla rotabile Centofinestre - Filottrano in primo scaglione, ed il XVI° Btg., in secondo scaglione, muove da Centofinestre. Il XV° Btg. ha una marcia indisturbata fino a Tornasano, riuscendo senza perdite a rastrellare qualche prigioniero. Verso le h. 7.30 invece il nemico inizia un poderoso tiro di sbarramento, particolarmente concentrato nella zona di Centofinestre e lungo la rotabile per Filottrano, colpendo tra l'altro ripetutamente il posto Comando di Rgt., e causando notevoli perdite al XVI° Btg., che ha iniziato l'avanzata, seguendo l'itinerario del XV° Btg. Il tiro di interdizione delle artiglierie nemiche andrà aumentando di intensità e durerà, fino al tardo pomeriggio, con grande violenza battendo tutta la zona da Centofinestre all'abitato di Filottrano,  a cavaliere della rotabile, e causando costante pericolo e grave disturbo all'azione del Rgt. Oltrepassato Tornasano, verso le ore 10.00 il XV° Btg. conquistava d'impeto il primo obiettivo (casa rossa), indi il secondo (cappuccini) ed infine il terzo (caseggiato dell'ospedale), all'inizio del paese vero e proprio, costituendovi una compagnia a caposaldo, e spingendo innanzi gli altri elementi, impegnati in una lenta e dura opera di rastrellamento. Il nemico era annidato nelle casa, nelle cantine, in buche, ed ha sempre opposto una tenaccisima resistenza. Il XVI° Btg. ha intanto serrato sotto a Fornasano. Il XV° Btg. nella sua opera di rastrellamento, catturava numerosi prigionieri, ed infliggeva al nemico rilevanti perdite in morti e feriti.
La posizione del XV° Btg. era solidissima, e lasciava prevedere che se pur lentamente, per la gravi difficoltà che si andavano incontrando, Filottrano poteva essere occupata, specialmente dopo che era stato comunicato che il XIII° Btg. del 184° Rgt. Pa. si era mosso per occupare Filottrano da ovest. Le truppe polacche avrebbero dovuto appoggiare l'azione del Rgt., ma fino a questo momento il loro apporto si era limitato ai tiri di artiglieria del mattino. Alle ore 14.00 due plotoni della 46° compagnia del XVI° Btg. venivano inviati di rinforzo al XV° Btg. per aiutarlo nella dura opera di rastrellamento.
Verso le ore 14.30, il nemico contrattaccava improvvisamente con rilevanti forze (circa 250 uomini), appoggiati da due carri armati, l'ospedale.
Tale attacco nemico era fortemente sostenuto da tiri di mortaio, di bombe mauser, e dal fuoco dei due carri armati.
Ad eccezione della 45° Compagnia e dei due plotoni della 46°, gli altri elementi del XV°  Btg., provati dalle lunghe ore di battaglia, erano costretti a ripiegare sui cappuccini, ove si era attestato il Comando tattico di Rgt. veniva allora disposto affinché tutto il  XVI° Btg. si portasse di rinforzo al XV°, ma mentre tale manovra si stava effettuando con grande celerità, la pressione nemica costringeva il XV° Btg. ad un ulteriore ripiegamento sulla chiesa di Tornasano, ove si attestava solidamente. La 45° cp. ed i due plotoni della 46° continuavano invece a resistere tenacemente all'ospedale, contenendo l'impeto del nemico.
Stabilite queste posizioni, si tentava, dando il cambio con truppe fresche e non provate del XV° e XVI° Btg. di sfruttare l'inevitabile stanchezza del nemico, inviando all'attacco il Btg. Guastatori ed il XIII° Btg. del 184° Rgt. Pa. schierati nei pressi, ed ottenendo finalmente dopo reiterate richieste l'effettivo accompagnamento di tre carri armati polacchi che fin dal giorno prima erano stati messi a disposizione del Rgt.
Il nuovo attacco doveva però essere subito sospeso, essendo ancora troppo forte la resistenza nemica, e non potendo i tre carri armati proseguire oltre i cappuccini. Degli stessi carri anzi, fermatisi allo scoperto, uno era stato distrutto e l'altro immobilizzato.
La linea raggiunta e solidamente tenuta era allora affidata al XIV° Btg., con il  Btg. Guastatori di rincalzo, ed il Rgt. si portava a Centofinestre per riorganizzarsi. Nella notte anche la 45° Cp. ed i due plotoni della 46°, dopo aver brillantemente infranto il caposaldo dell'ospedale gli attacchi sferrati dal nemico, si sganciavano dalla pressione avversaria e ripiegavano sugli altri reparti del Rgt. La battaglia di Filottrano si concludeva pertanto a notte fatta, con notevole conquista territoriale essendosi le truppe Italiane solidamente attestate al limite est dell'abitato della città  e dopo che un colpo fatale era stato inferto alla difesa nemica, molto solida, organizzatissima, rabbiosa, e decisa a tenere a tutta oltranza.
Perdite notevoli da entrambe le parti in corso di accertamento e dovute all'asprezza della lotta, reiteratamente costituita da corpo a corpo durante la quale entrambi i Btg. del Rgt. e gli elementi della Compagnia Comando Reggimentale, di rinforzo ai due Btg. hanno dimostrato la loro preparazione ed il loro spirito combattivo, attaccando il XV° Btg. con impeto e slancio, e resistendo il XVI° Btg. all'asprezza di uno sbarramento di artiglierie impressionante.
Tempo bello, temperatura calda.