1952年10月14日，美軍經過一小時炮火準備後，開始火力延伸以壓製縱深目標。同時，步兵開始衝鋒，
經一上午的激戰，美軍攻擊部隊七師三十一團的二營、三營損失均超過了70%，美軍比較忌諱部隊成建製消耗，就未敢再使用一營，將三十一團撤下去休整，換上第三十二團接著再戰，一直打到黃昏，也未能攻下597.9高地。
537.7高地上，也同時遭到了攻擊，韓軍第二師三十二團以一個營分三路發動猛攻，誌願軍守備部隊一連依托被炮火嚴重摧毀的陣地英勇堅守，戰鬥之頑強被韓軍戰史稱為史無前例，韓軍地麵部隊攻擊連連被擊退， 隻得呼叫美軍的航空兵火力支援，美軍出動了二十餘架B—26轟炸機投擲凝固汽油彈，陣地成為一片火海。
1952年10月14日黃昏時，四十五師師長崔建功得知在白天戰鬥中失去了一半的表麵陣地，立即命令一三五團團長張信元連夜組織反擊，奪回陣地。
10月16日，美韓軍繼續猛攻不止
10月17日，戰鬥進入第四天，越來越慘烈，陣地得而複失，失而複得，一天之中幾度易手。
10月20日一早，美軍出動30架次B—26轟炸機對上甘嶺進行地毯式轟炸，300餘門重炮同時實施轟擊，40多輛坦克由於受地形限製無法實施集團突擊，幹脆抵近高地作為固定火力點，直接支援步兵進攻。美軍投入戰鬥的步兵共三個營，采取多路多波次集團衝鋒，後三角隊形，兵力由小到大，一波接一波，在憲兵隊的督戰下，輪番衝鋒。
戰役第一階段的7天時間內，白天敵軍進攻占領表麵陣地，我軍就夜間反擊，形成晝失夜反的局麵。在7次反擊中，3次全部恢複了陣地，4次部分恢複了陣地。
美軍雖然占領了表麵陣地，但坑道仍在誌願軍手中，坑道裏的部隊隨時可以與反擊的部隊裏應外合，對於美軍而言是極大的威脅，坑道一日不除，美軍一日不得安生，因此20日以後的戰鬥就是以坑道為爭奪焦點。
從10月23日起，上甘嶺的戰鬥不僅成為朝鮮戰場聚焦之處，新華社也開始連續兩個月集中報道，一時間上甘嶺兩個麵積僅3.7平方公裏高地為朝鮮、中國甚至全世界所密切關注。
1952年10月25日，範佛裏特來到美第九軍軍部主持部署調整，將受到重創的美第七師（美軍自報該師的9個步兵營有8個營參加了這場為期12天的戰鬥，死傷人數達2000人之多，中國估計敵軍死傷8000人）撤下戰場，進攻597.9高地由韓國第二師接替。
韓國戰史中這樣記載，“美軍7師同第2師並肩作戰，進攻並占領‘三角’高地。然而因敵頑強反擊，截止25日的12天內，先後投入9個營作戰，傷亡2000多人，戰鬥演變成持久戰，因而將美7師防線交給了韓第2師。結果，第2師單獨擔負了中部前線要地的進攻。
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