由于志愿军对敌主攻方向判断失误，在长达八个小时的时间里，前沿部队未能得到有力的炮火支援，一天伤亡550余人。
通往一线阵地的电话线全部中断，45师师长崔建功只能眼巴巴的看着敌人爬上前沿阵地，任由战士们各自为战。
这一天里，美军向上甘岭发射30余万发炮弹，500余枚航弹，上甘岭主峰标高被削低整整两米，寸草不剩。在一片硝烟火海中，志愿军第45师135团担任防守的两个营，依托被炮火摧毁的工事和弹坑，用冲锋枪、手榴弹、手雷等轻火器与密集冲击的敌步兵展开激战。
由于45师炮兵主力来不及参战，能够支援步兵作战的仅有3门122毫米榴弹炮、6门山炮和6门38野炮。炮兵战士唐章洪曾在“冷枪冷炮”运动中荣获“神炮手”称号。当美军向597.9高地进行波次冲击时，他以3分钟速射发弹53发，将敌人的进攻队形打了个中心开花。
在一波波敌人的反复冲击下，志愿军坚守部队因伤亡过大，主动转入了坑道作战。当战士们转入坑道后，1个营的“联合国军”才爬上阵地前沿排的野战工事，并用铁板、木材和麻袋垒成了一连串露天的火力地堡，然后使用轻重机枪、火焰喷射器、60炮以及无后坐力炮疯狂射击，严密地封锁住志愿军的反击退路。
夜晚是擅长夜战的志愿军的天堂。14日晚20时，天色已经大暗，志愿军第15军趁“联合国军”立足未稳，用上所有炮火作为支援，以4个连的兵力分4路向向占领上甘岭三个表面阵地的”联合国军”发动反击。“联合国军”以猛烈的炮火进行阻击，但是志愿军反击部队熟悉地形，又早有预定的作战方案，并且得到了坚守坑道的作战部队的有力配合，所以仅仅用了2个多小时，又恢复了表面阵地。
入朝以来屡立战功的135团7连排长孙占元率领一个突击排对597.9高地2号阵地实施反击，接近2号阵地时，一发炮弹将他的双腿齐膝削断，但他仍忍着巨痛拖着双腿向前爬行，掩护突击队其他战士用手雷接连炸毁三个火力点，占领了阵地。随后，他又以惊人的毅力指挥全排连续击退敌军连级规模的两次反扑……到了最后的时刻，他拿起仅存的一颗手雷滚入敌群，和8名美国兵同归于尽……
战斗日益白热化，阵地多次易手。南朝鲜军第2师师长丁一权颇为感慨地回忆说：“……累计夺取了28次，但被夺回去了27次。”
直到4天以后——10月18日，45师前沿部队才因伤亡太大，全部退入坑道，表面阵地第一次全部失守。该师逐次投入的15个步兵连全部打残，最多的还有30来人，少的编不成一个班。战报传来，秦基伟一声不吭地径直走进作战室，拿起电话对第45师师长崔建功下了死命令：“守住阵地，粉碎敌人的进攻。丢了上甘岭，你就不要回来见我了。”
崔建功当即表态：“请军长放心，打剩一个连我去当连长，打剩一个班我去当班长。只要我崔建功在，上甘岭就是中朝人民的。”4天4夜没睡觉的崔建功瘦了好几圈，他知道这场战役的分量，不是到了生死关头，军长绝不会说这么重的话。现在，除了拼尽全力去夺取胜利，45师已经别无选择。19日晚，在极端不利的情况下，崔建功以大无畏的勇气倾全师之力发动了一次反击。
597.9高地9号阵地上，美军在阵地顶部的巨石下掏空成了一个地堡，志愿军攻击受阻。这个地堡后来再现在电影《上甘岭》里。十九岁的贵州苗族战士龙世昌，闷声不响地拎了根爆破筒冲了上去，敌人炮兵实施拦阻射击，一发炮弹将他左腿炸断。龙世昌是拖条腿拼命往上爬，把爆破筒从枪眼里杵进去。他刚要离开，爆破筒就给里面的人推出来，哧哧地冒烟。他捡起来又往里捅，捅进半截就捅不动了。龙世昌就用胸脯抵住往里压，压进去就炸了。他整个人被炸成碎片乱飞，什么也没找到。
在空前惨烈的激战中，参加反击597.9高地的135团6连仅存16个人，在对4个子母堡的爆破中，3个爆破组都没能接近地堡，在途中伤亡殆尽了。还剩下营参谋长、6连长、指导员、营讯员黄继光、两个通讯员。后来就发生了那场震动全国的英雄壮举，不过黄继光没喊后来那句让四亿五千万人热血沸腾的口号：让祖国人民等着我们的好消息吧！他们炸掉了3个地堡，黄继光爬到最后一个地堡前的时候全身已经7处负伤。他爬起来，用力支起上身，向战友们说了句什么，只有指导员冯玉庆省悟了：“快，黄继光要堵枪眼。”牺牲后的黄继光全身伤口都没有流血，地堡前也没有血迹——血都在路途上流尽了。