第三天，日军在战机的轰炸支援下，继续地向第七连阵地攻击，掩体和工事破坏殆尽，但是该连的实兵仍然顽强坚持的战斗。第四天，第七连奉命撤离南林坡时，全连只剩下七十多人，官兵伤亡高达四分之三，在石牌保卫战的日日夜夜，第七连自始至终坚守阵地，没有后退一步。
　　 日军第三十九师团主力分兵两路向牛场坡、朱家坪华军十一师阵地大举进犯。牛场坡群岭逶迤、树木参天，朱家坪峡谷深邃、层峰叠峦，第十一师官兵凭有利地形沉著应战。
　　 日军与华军在牛场坡发生了激战，在日战机的支援下，日军向坚守主峰阵地第十一师发起了数次冲锋。当战斗最紧张的时刻，电话里传来胡璉师长的声音：“弟兄们，积极地报效祖国，死守阵地，战斗到最后一个人，流尽最后一滴血。”
　　 在第十一师官兵的痛击之下，日军颇多伤亡，最后因为众寡悬殊，华军撤离牛场坡的阵地。
　　 日军第三师团越过桃子埡，向十八军第三十四师的阵地进犯，日军沿著点心河从天台观的背面向华军攻击，企图夺取天台观。当日军进到点心河时，立即遭到华军的阻击，一举毙伤日军三百多人。
　　 日军转攻王家坝，又遭到华军的分头迎击，无法进展。第三师团的中火田部队前来支援，卡断了天台观与大军的联系，守卫天台观的三十四师一排战士，临危不惧，死守阵地，与日军顽强的拼搏。
　　 日军在几攻不下，又调来飞机助战，一排战士聚集在冬荆树下坚持战斗，日军机把冬荆树炸成秃桩，山头土翻了几层，华军士兵勇士们视死如归，与日军士兵肉搏，给予日军重大的杀伤，最后全部壮烈的牺牲。
　　 日军攻下天台观之后，骑兵队突入窄溪口，又遭到龙家岩阵地守军迫击炮的攻击，迫使日军骑兵落荒后撤。日军步兵在飞机掩护之下强行通过了窄溪，向八斗方十一师二线阵地突进。
　　 石牌要塞保卫战打得非常的艰苦，一方志在必得，一方拼命死守。胡璉对团长们发令：“从明天起，我们将与敌人短兵相接……战至最后一个，将敌人枯骨埋葬于此，将我们的英名与血肉涂写在石牌的岩石上。”
　　 自从日军进入石牌周边阵地后，这一带丛山峻岭，步兵仅能携山炮配合作战，日军抵挡不住华军的打击，便用飞机轰炸代替炮击，每天保持九架飞机低飞助战。
　　 越来越多的日军突破了周边防御，开始强攻石牌要塞。日军在空军掩护之下，分成若干小股向华军阵地猛攻，只要有一点空隙，日军便以密集的队伍冲锋，作锥形的深入作战。
　　 当敌我双方都以不惜生命为代价抢夺著石牌的阵地时，陈诚上将给胡璉打电“守住要塞有没有把握？”
　　 胡璉斩钉截铁地回答：“成功虽无把握，但是成仁确有决心！”他的英雄气概可见一斑。
　　 越来越多的中日两军士兵们开始上刺刀，他们已经近到能够清晰地看到彼此的脸庞了，在此时，成千上万中日两军的士兵正端著刺刀冲向彼此。
　　 十一师官兵在胡璉指挥下奋勇的作战，在曹家畈附近有三个小时听不到枪声，这不是双方停战，更不是休息，而是仗已经打到无法开枪的程度了，敌我两军扭作一团展开了肉搏战，他们在拼刺刀，第二次世界大战中规模最大的白刃战就此爆发。
　　 攻击三角岩、四方湾的日军有一千多人，为了争夺制高点，日军施放了催泪瓦斯弹。华军完全无防止化学武器的设备，士兵们用血肉之躯与敌人相拼，竟奇跡般将日军给歼灭殆尽。
　　 八斗方的争夺战，是这一次战斗最为激烈的地方，日军的每一寸土地的进展，必须付出同等血肉的代价。两军在此弹丸之地反复的冲杀，日月为之黯然失色。华军浴血奋战，击毙了日军将近二千人，阵地前沿日军士兵的尸体呈现了金字塔的形状。
　　 中央社向全国播发消息说：“宜昌西岸全线战斗已达激烈．每一个据点均必拼死争夺。”
　　 在那一个残酷的午后，无数壮士的鲜血浸透了长江南岸的土地。三个小时没有枪声的拼杀之后，白刃战落下了帐幕，一千五百名中国的士兵躺在江河之中，他们曾经英勇的战斗，牺牲了他们短暂的生命，中国军队的阵地没有丢失。
　　 在石牌拼搏战中，日军一度钻隙绕过石牌，冲到了伏牛山。第十一师师长胡璉立即命令属下将国旗插到最高峰上，并严令守军不得后退一步。他用电话告诫将士：“打仗要打硬仗，这一次一定要使日军领教中国军队的作战精神！”
　　 为了配合华军陆军作战，保卫石牌，华军空军和美国盟军战机频频的出动，在战场对日军进行了攻击，断敌增援和补给。华军空军攻击了宜昌城，炸死、炸伤了日军三十实人，又攻击了宜昌东的日军土门埡机场，炸死了日军二人，炸毁飞机一架。在石牌大战的最后时刻，华军空军与地面部队联合作战，同日军飞机展开激烈的空战，击落了敌机六架。
　　 空军的出动，大振了华军的士气，石牌要塞的海军官兵们，向长江江面佈放漂流水雷，阻止日军舰船溯江西上与陆军协同外，他们坚守炮台战斗岗位，沉著应战，任凭日军飞机、大炮猛烈轰击，临危不惧，决心与炮台共存亡。
　　 由于华军意志坚决，日军久攻石牌不下，损兵折将惨重，士气和信心完全的丧失。到了最后的夜晚，战场上的枪炮声突然地沉寂下来，进犯石牌的日军纷纷的掉头逃走。石牌要塞虽然历经烽火，但仍然屹立在西陵峡之滨，固若金汤，如同一座铜墙铁壁。此次石牌大战，华军打死打伤日军达七千人，缴获器械无数。