美军向松骨峰前沿攻击的兵力还在成倍地增加。
师长杨大易焦急地关注着三连的方向。他站在师指挥部的山头上，看见从药水洞到龙源里的公路上全是美军的汽车和坦克，多得根本看不到尽头。
美军第四次冲锋是在阵地上的大火烧得最猛烈的时候开始的。美军士兵已经冲上四班的阵地，四班的士兵们喊：“机枪！快打！”机枪由于枪管被烧弯，已不能射击了。机枪手李玉民从战友的尸体上拿起步枪向美国兵冲去。他的大腿被子弹穿了个洞，他用一颗子弹塞过伤口止血，然后就与敌人拼刺刀。四班的土兵们冲过来，美国兵扔下他就跑。眼睛看不见的三排长爬过来，要把李玉民背走，李玉民说：“你快去指挥，敌人又要打炮了！”
这时候，策三十八军军长梁兴初的电话来了，军长在电话里向范无恩发火，原因是侦察情报报告，在三三五团的防区，有四辆美军炮车通过公路向南跑了。“给我追回来！记住，不许一个美军南逃！”
范无恩立即派三营的两个连去追。为了歼灭四辆炮车在已经非常紧张的兵力中抽出两个步兵连，足以看出中国军队要一个不剩地将美军置于死地的决心。范大恩的两个步兵连翻山越岭抄近路，整整追了一天，最终把四辆美军炮车追上并歼灭了。
中午的时候，坚守松骨峰的三连只剩下不到一半儿的人了。
连长戴如义和指导员杨少成烧毁了全部文件和自己的笔记本之后，与可以战斗的士兵们一起回忆了这个连队在其战争历史上所获得的各种称号：战斗模范连、三好连队、抢渡长江英雄连……最后他们的决心是：哪里最危险，我们两个人就要出现在哪里。
就在松骨峰、龙源里、三所里阵地的阻击战斗打到白热化的时候，彭德怀的电话打到了一一三师的指挥所，他问师政委于敬山：“敌人全退下来了，一齐拥向你们的方向，你们到底卡得住卡不住？”
于敬山回答：“我们卡得住！”
在龙源里阻击的是另一个三连，隶属于第三十八军一一三师三三七团。从这个连队正面攻击的除了美第二师的部队之外，还有美第二十五师和英军二十七旅。三连的中国士兵依靠阵地上坚硬的岩石地形，吃着用缴获来的黄油和面粉烙的饼，誓死不后退一步。为了打通这条路，在战斗最激烈的时候，美军出动了上百架飞机，整个龙源里阵地上山摇地动，坦克炮、榴弹炮、迫击炮和航空炸弹把阵地上坚硬的岩五整个“翻耕”了数遍，对自己的火力十分迷信的美国士兵对中国人能在这样的轰炸中活下来的本领油然生出一种敬畏的“宗教情绪”。在听说北援的敌人占领了一排的前沿阵地时，三连连长张友喜带着十名士兵立即向敌人发起进攻，用刺刀把敌人压了回去。屡次失败的美军居然想出了这样一个办法：让自己的士兵伪装投降。一伙美军坐在汽车上举起白旗，示意投降。于是中国士兵派人下去接受投降，结果当中国士兵走近了的时候，汽车上的美国士兵突然开火，然后汽车开动迅速逃跑。美国士兵不知道，他们这样做恰恰让中国士兵树立起了同仇敌忾的信念，中国人性格中的这种激情一旦被激发起来，他们会变得更加凶猛顽强。
三连的阵地始终处在美军的南北夹击之中，南逃的美军和北上增援的美军有时几乎已经“会师”。战后美第二师的军官回忆道：“我们甚至看见了增援而来的土耳其坦克上的白色的星星。”但是，在三连打到全连官兵所剩无几、弹药已经用尽的情况下，南北两边的美军始终没能会合。
龙源里的“闸门”始终紧紧地关闭着。
下午13时，攻击松骨峰阵地的美军开始了第五次冲锋。
由于中国军队的合围越来越紧，美军的命运已经到了最后时刻。参加向松骨峰冲锋的美军增加到上千人，美军出动了飞机、坦克和火炮，向这个公路边的小山包进行了长达40分钟的猛烈轰炸。三连的士兵在根本没有任何工事可以藏身的阵地上蹲在弹坑里，然后突然冲出来向爬上来的美军射击。
随着美军的冲锋一次次被打退，美军投入冲锋的兵力越来越多，而在松骨峰阵地上的三连可以战斗的人越来越少了。排长牺牲了，班长主动代理，班长牺牲了，战士主动接替，炊事员和通信员也参加了战斗。指导员杨少成的子弹已经没有了，他端着刺刀冲向敌人，当数倍于他的美国士兵将他围住的时候，他拉响身上剩下的最后一颗手榴弹，喊了一声：“同志们，坚决守住阵地！”然后在手榴弹爆炸之际和敌人抱在一起。中国士兵们看见自己的指导员就这样牺牲了，他们含着泪呐喊：“冲呀！打他们呀！”兵们向已经拥上阵地的黑压压的美军冲过去。
这是三连的最后时刻，也是那些亲眼目睹了松骨峰战斗的美国人记忆深刻的时刻。没有了子弹的中国士兵腰间插着手榴弹，端着寒光凛凛的刺刀无所畏惧地迎面冲了过来。刺刀折断了，他们抱住敌人摔打，用拳头、用牙齿，直到他们认为应该结束的时候，他们就拉响了身上的手榴弹。共产党员张学荣是爬着向敌人冲上去的，他已经身负重伤，没有力气端起刺刀，他爬到美军中间拉响
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