早在中國軍隊展開剛剛展開對馬當要塞及外圍陣地的攻勢的時候，第11軍司令官岡村寧次就接到了守軍的求救電報，然而，直到長山陣地失守他都沒有派出一兵一卒的援軍，原因非常簡單——他手中已經沒有預備隊可以派了！
第11軍的主力部隊在佔領九江之後，本來是想按照預定的計畫從南岸配合海軍第三艦隊沿長江西進，仰攻武漢，可是在日軍的前面從瑞昌至富池口之間的數十公里地段上已經集結著中央軍第三集團軍、關麟征第32軍、湯恩伯第31集團軍和孫相堂的第12軍，這些部隊都是從華北一路拼殺過來精銳之師，戰鬥力不容忽視。另外，原本駐紮在九江地區的中國軍隊也全部轉移到了廬山地區，隨時可以向九江出擊，切斷長江的交通！
岡村寧次只好改變作戰計畫，集中了五個師團的兵力，從廬山西麓沿南梁鐵路南下，佔領德安，以確保九江側背的威脅，然後再從德安地區向西攻擊前進，迂迴到中國軍隊的側後，配合第三艦隊，拔掉這顆釘子。
然而，岡村寧次沒有想到的是，第九戰區第一兵團司令薛岳，已經在德安、廬山地區集結了七個軍的兵力，等待日軍的到來。
日軍第106師團全部，從九江沿南潯路南下，進至廬山西麓馬回嶺附近，被第一兵團團團圍住，激戰數日，始終無法突圍，只好搶佔有利地形，構築陣地，固守待援。
日軍第27師團在海軍第三艦隊的配合下，橫渡鄱陽湖，在星子地區強行登陸，企圖救援已經陷入絕境的第106師團，但是進至廬山南麓之後即被中國軍隊第66軍、第25軍和第29軍死死咬住，無法脫身，連自保都成了問題，更加不可能增援第106師團。
為了救援重圍中的第106師團和第27師團，岡村寧次集中第三、第四和第九師團以及海軍陸戰隊一個旅團，在四十多艘艦艇和百餘架飛機的配合下，猛攻碼頭鎮、宮池口一帶守軍陣地。中國軍隊第54軍奮勇殺敵，死戰不退，同時，湯恩伯集團軍各部又輪番出擊，使日軍寸步難行。
至此，岡村寧次的第11軍各主力師團，幾乎都陷入了山嶽水網地帶，機械化優勢完全喪失，在第九戰區部隊的攻擊下舉步維艱！孫百里指揮下的第十九集團軍恰恰在這個節骨眼上發起突襲，使岡村寧次更加無計可施，所以，當中國軍隊在大渡口地區大張旗鼓地構築陣地的時候，他只能調駐守在馬當要塞的第101師團和第26師團的主力前去增援，同時從第三艦隊當中抽調了十幾艘軍艦配合。
雖然馬當要塞和大渡口地區的重要性不可同日而語，但是對於依賴長江運送物資和人員的日軍來說其軍事上的意義是相同的，因為十九路軍的大口徑重炮這兩個地點中的任何一個都可以輕而易舉地封鎖江面！因此，儘管岡村寧次在馬當要塞遭到襲擊的第一時間就準確地判斷出這裡才是十九路軍主攻的方向，但是他所能做的就是命令要塞守軍固守待援，同時命令第101師團和第27師團留下一個旅團的兵力固守大渡口，其餘部隊回師增援。為了避免再次被十九路軍圍殲，岡村寧次特意從蕪湖調來二十幾艘艦艇，在大渡口附近游弋，使留守部隊始終處於艦炮的保護下，而從馬當下來的十幾艘艦艇在排除了水雷之後，就掩護著第101師團和第27師團返回馬當。
日軍的反應正中孫百里的下懷，原本駐守在堅固要塞當中的第101師團和第26師團不但離開了自己的巢穴，而且經過連續兩次分兵，目前的兵力只有三萬餘人，相對於自己三路大軍的任何一路都沒有優勢可言，只要布置得當，完全可以個個擊破！
權衡再三之後，孫百里決定還是先拔除馬當要塞這顆最堅固的釘子，他命令東路軍在艦炮的射程之外構築堅固工事，嚴密監視留守日軍的動靜，只要江面上的艦隊一離開就可以發起攻擊；阻擊部隊則和高炮旅一起穿插到香口地區，構築工事，阻擊日軍的回援；西路軍則力爭在最短的時間內完全佔領馬當要塞。
由於日軍的轟炸機忙於為陷入包圍圈內的第11軍主力部隊提供空中支援，無暇顧及馬當要塞，廖啟榮便毫不客氣地命令部隊全線出擊，同時對香山、藏山磯和馬當要塞三個陣地發起攻擊。
吸取了首次攻擊香山陣地失利的教訓，中國軍隊沒有在一開始就投入重兵，也沒有進行長時間的炮火覆蓋，而是先集中火力在日軍的陣地上突破一點，乘機推進的部隊立即把點燃的樹枝和煙霧彈投擲在陣地的前沿，遮擋住敵人的視線。地堡和坑道裡面的日軍因為目不能視物，射擊的準確度大幅度降低，使火力網出現缺口，攻擊部隊戴著防毒面具越過封鎖線，然後分成戰鬥小組，逐層肅清日軍的地堡和坑道。
由於香山的日軍地堡群已經在第一天的戰鬥中損毀了一部分，再加上攻擊部隊的措施得當，只傷亡了百餘人就成功登頂，而藏山磯也只傷亡了兩百多人就拿了下來。
前兩個陣地被順利拿下的消息傳到指揮部之後，幾個師長都認為接下來的戰鬥將沒有任何懸念，馬當要塞的日軍肯定堅持不了多長時間，然而，敵人用自己的頑強給他們上了沉重的一課——任何時候都不要輕視你的對手！
暫編第27師的兩個營在炮火和煙霧的支援下，順利突破了日軍的第一道防線，推進了兩百多米，連續拔除了四十多個地堡，讓攻擊部隊沒有想到的是，日軍並沒有龜縮在坑道和地堡裡面死守，而是利用這段時間集結了三個中隊的兵力發動逆襲！
兇悍的日軍沒有使用防毒面具，而是用濕毛巾裹住口鼻，保證了身體的靈活性，當大群日軍突然瞪著通紅的眼睛（被煙熏的）從煙霧之中衝殺而出的時候，中國軍隊猝不及防，最前面的數十名戰士隨即被刺倒在地！緊接著，數十名肉彈從日軍的隊列中狂奔而出，縱身躍入人群當中，接二連三的爆炸之後，兩百多名戰士又倒在血泊之中！攻擊部隊無法組織起有效的抵抗，只好連連後退，一度退到山腳下，最後在重炮的支援下拚死反擊，才將陣地鞏固。
很快中國軍隊就發現，隨著逐漸升高的地形，日軍構築了密如蟻穴的地堡和縱橫交錯的坑道網，憑藉著這些工事抵抗是越來越頑強。開戰三個小時之後，最先投入的兩個主力營傷亡率高達50%，只好撤下去修整，調一個團上來接替。
馬當要塞的日軍指揮官顯然非常狡猾，在利用堅固堡壘消耗、遲滯中國軍隊的同時，不斷發動逆襲，使攻擊部隊每前進一步，都要付出巨大的代價，戰鬥已經成為不折不扣的消耗，攻擊部隊只能一米一米地向前推進。由於攻擊部隊屢屢落入日軍交叉火網，傷亡極其慘重，連、排長傷亡殆盡，許多連隊連長由少尉或上士擔任，而排、班長大都由普通士兵擔任。中國軍隊必須逐一消滅側翼的日軍陣地，解除側翼威脅，才有可能向前推進，所以戰鬥異常殘酷、激烈。
經過整整八個小時的苦戰，暫編第27師連續換上三個主力團之後，才把戰線推進到距離山頂一百米遠的地方，但所付出的傷亡是巨大的，有兩個營的官兵非死即傷，幾乎全軍覆沒。
眼看山頂在望，攻擊部隊立即高歌猛進，一鼓作氣衝到山頂，然而，卻中了日軍的圈套！戰士們剛剛攻上山頭，側翼日軍立即以密集火力封鎖了退路，然後，用布置在山背後的迫擊炮把所有的十幾顆毒氣彈全部投射在山頂上，緊接著，數百名戴著防毒面具的日軍嚎叫著衝出地堡，乘著中國軍隊佩戴防毒面具的時間，瘋狂進攻，把貿然衝上山頂的兩百多名戰士盡數消滅。
最後，廖啟榮只好命令重炮旅把超過三千發炮彈傾瀉在已經不足千米的日軍陣地上，把這裡的每寸土地都掀翻過來，然後命令攻擊部隊採取步步為營的方式攻擊前進，一點點向山頂推進，經過四個小時的苦戰之後，終於把日軍的最後一個地堡拔掉，這時候，已經是午夜時分，發起進攻的時間已經過去了整整十六個小時！
此戰雖然全殲了馬當要塞的守軍，但是暫編第27師卻傷亡了三千餘人，幾乎喪失了戰鬥力，只好撤回景德鎮修整。
廖啟榮看著林翼如黯然神傷的表情，心裡也非常難過，只好安慰道：「弟兄們的傷亡雖然很大，但是畢竟把陣地奪了回來，切斷了第11軍的後路，使日軍無法得到足夠的補給，這樣一來，廬山地區的國軍肯定會掌握戰場的主動權，多消滅些日軍給死難的弟兄們報仇！」
看到林翼如的神色稍微緩和了一點，他又說道：「看了暫編師的表現，我深信在集團軍的戰鬥序列當中，它必將取得主力的位置！希望這能夠告慰弟兄們的在天之靈！」
林翼如抬頭望了望深邃的夜空，喃喃地說道：「但願如此！」