原來，岡崎大隊(duì)已將整排窯洞貫通，每個窯洞都築有機(jī)槍陣地，既可獨(dú)立作戰(zhàn)，又可與其他窯洞互相掩護(hù)、互相支援，形成交叉火力網(wǎng)。在機(jī)槍陣地前面還挖了防彈壕，如果手榴彈沒有扔到位，將滾入防彈壕裡，難以造成威脅。窯洞外也挖了工事，構(gòu)成了裡外相連、窯窯相通的循環(huán)作戰(zhàn)系統(tǒng)。
特務(wù)團(tuán)不明就裡，在與日軍爭奪窯洞時，付出了不小的代價。歐致富一看情況不妙，立即命令各營暫停攻擊，就地隱蔽，等大部隊(duì)發(fā)起攻擊後，再裡應(yīng)外合。
此時八路軍總部指揮所發(fā)出總攻信號。參戰(zhàn)部隊(duì)向關(guān)家堖和柳樹堖同時發(fā)起攻擊。決死第1縱隊(duì)38團(tuán)奉命攻打柳樹堖。接到攻擊信號，鉚足勁的戰(zhàn)士們迅速向柳樹堖衝去。雙方在柳樹堖展開了激烈的爭奪。經(jīng)過兩個小時的激戰(zhàn)，決死隊(duì)在天亮?xí)r佔(zhàn)領(lǐng)了柳樹堖。決死隊(duì)沒有料到，一箇中隊(duì)的日軍居然乘38團(tuán)與25團(tuán)調(diào)整部署時，利用夜色作掩護(hù)，又悄悄地接近了柳樹堖陣地。決死隊(duì)是一支新部隊(duì)，戰(zhàn)場經(jīng)驗(yàn)不足，就在他們麻痹大意時，遭到該中隊(duì)日軍的突然反擊，柳樹堖陣地又被日軍奪走。
戰(zhàn)場形勢的變化，出乎彭德懷、左權(quán)所料。彭、左迅即命令陳賡反攻。於是，八路軍在進(jìn)攻關(guān)家堖的同時，不得不抽出三個營的兵力再攻柳樹堖。連續(xù)攻擊了四次，甚至有兩次攻上了山頭，最終卻未能奪回失去的柳樹堖主陣地。
進(jìn)攻關(guān)家堖同樣艱難。386旅772團(tuán)在東北方向的攻擊，由於攻擊地形十分不利，能接近日軍陣地的只有一條約1尺寬的小路，戰(zhàn)鬥打得異常殘酷。戰(zhàn)士們一次又一次地攻擊，一個臺階一個臺階往上爬，反覆與日軍短兵相接，傷亡極大。戰(zhàn)至中午，772團(tuán)1營原本70多人的1連只剩下3人；50多人的3連只剩下指導(dǎo)員和2名傷員；近70人的4連只剩下10餘人。午後，1營剩下的人員在營長蒲大義的帶領(lǐng)下仍繼續(xù)配合兄弟部隊(duì)向日軍攻擊。14時，當(dāng)1營被兄弟部隊(duì)換下來時，只剩下6個人。
385旅769團(tuán)從西北方向攻擊關(guān)家堖。這一面，是一個約20米高的陡崖，快到崖頂?shù)牡胤剑幸粋€略凸出來的壕坎，上面又是一條30多米長的斜坡，一直通到關(guān)家堖山頂日軍的前沿陣地。攻擊前，769團(tuán)突擊部隊(duì)曾藉助攀登工具和陡崖上的野藤爬到壕坎處，但被發(fā)覺，日軍隨即用火力封鎖了斜坡。受地形所限，769團(tuán)突擊部隊(duì)既無法發(fā)起衝鋒，又無法壓制日軍火力，反被日軍壓制在壕坎處無法行動，他們的後續(xù)部隊(duì)也困在後面無法投入戰(zhàn)鬥。
上午9時左右，關(guān)家堖飛來了幾架日軍飛機(jī)，進(jìn)行狂轟濫炸。關(guān)家堖地方狹小，八路軍投入進(jìn)攻的兵力密集而無處躲藏。轟炸造成很大傷亡，不得不暫停進(jìn)攻。對關(guān)家堖的爭奪進(jìn)行了5個小時，八路軍攻佔(zhàn)了附近的數(shù)處高地，但仍拿不下主陣地。
彭德懷火氣沖天，態(tài)度強(qiáng)硬
部隊(duì)進(jìn)攻受阻，且傷亡嚴(yán)重，令陳賡坐立不安，他對繼續(xù)攻打關(guān)家堖是否必要產(chǎn)生猶豫。陳賡拿起電話對彭德懷說：“此處的地形對我十分不利，是否可以把岡崎大隊(duì)放下山來，另選有利地形打他的伏擊？”“不行，一旦放走日軍，就很難再打著他了，必須在此將其消滅！”彭德懷態(tài)度堅(jiān)決。“這樣打下去，代價太大了！”陳賡想繼續(xù)說服彭德懷。彭德懷答道：“就是拼光了，也要拿下關(guān)家堖！”“這樣打法，我不贊成！”陳賡有些急了。“有意見可以保留，但命令必須執(zhí)行！”彭德懷隨即放下了電話。陳賡無奈只得服從命令。
彭德懷和左權(quán)的指揮所就設(shè)在離關(guān)家堖千餘米外的一孔破窯洞中。彭德懷放下電話，走出窯洞，舉起望遠(yuǎn)鏡觀察陣地。他見戰(zhàn)士們不顧性命往上衝，然後紛紛倒下，心中焦急。他爲(wèi)犧牲的士兵感到痛心，更對戰(zhàn)鬥的膠著狀態(tài)深感不安。彭德懷沒想到這塊骨頭竟這麼難啃！
劉伯承看到各攻擊部隊(duì)損失較大，非常痛心。他從前沿陣地給彭德懷打電話建議部隊(duì)暫時撤圍，另尋戰(zhàn)機(jī)。彭德懷對劉伯承說：“岡崎大隊(duì)所剩人馬已不多，我們不能給敵人喘息的機(jī)會，應(yīng)該一鼓作氣堅(jiān)決消滅！”劉伯承回道：“我的彭老總，這樣打我們賠不起呀！”彭德懷耐著性子說道：“我的老兄，敵人援兵正在逼近，一旦放虎下山，立刻就會得到援兵的接應(yīng)。”
“那就以後再收拾他！關(guān)家堖的地形對我不利，我軍傷亡太大了！”劉伯承回道。
但彭德懷仍堅(jiān)持打下去。最後，劉伯承生氣了，對彭德懷大聲說道：“你這是賭氣，蠻幹！這一仗，我不同意再打！”彭德懷也按捺不住直往上躥的犟脾氣：“拿不下關(guān)家堖，就撤銷第一二九師的番號，殺頭不論大小！”在769團(tuán)指揮所，劉伯承無奈地再次拿起望遠(yuǎn)鏡觀察前面的攻擊地形。忽然，連接關(guān)家堖陡崖崖頂與壕坎之間的斜坡上隱隱露出的黃土吸引了他的目光。
劉伯承問道：“壕坎上面的斜坡是土質(zhì)的嗎？”769團(tuán)團(tuán)長鄭國仲回答：“是黃土坎。”
他計(jì)上心來：“挖暗道，通上去！”鄭國仲一聽，大喜。於是，他一面組織火力佯攻，吸引日軍的注意力，一面組織人員從壕坎下面挖掘通往關(guān)家堖山頂?shù)陌档馈?
10月30日16時，第二次攻擊開始。此時，769團(tuán)已成功地挖通了通往關(guān)家堖山頂?shù)陌档馈０l(fā)起攻擊後，769團(tuán)再次對日軍進(jìn)行猛攻，其中一部經(jīng)暗道向關(guān)家堖山頂爬去，另一部隱蔽在壕坎下面。同時派突擊隊(duì)攀上陡崖。
關(guān)家堖山頂?shù)娜哲娨誀?wèi)八路軍還從斜坡往上攻，正全神貫注地盯著斜坡，沒想到八路軍突然從他們屁股後面冒出。一陣手榴彈響過之後，關(guān)家堖山頂陣地上的日軍頓時陷入混亂之中。隱蔽在壕坎下的突擊隊(duì)趁勢迅速衝上去，雙方隨即在關(guān)家堖山頂展開激戰(zhàn)。769團(tuán)的後續(xù)部隊(duì)也不斷攻上堖頂，加入戰(zhàn)鬥，最終控制了制高點(diǎn)。
同時，772團(tuán)和決死第1縱隊(duì)25團(tuán)、16團(tuán)等部也先後攻上關(guān)家堖。經(jīng)過激烈的肉搏，日軍一部被殲，其餘則退到了半山腰的窯洞中，拼死抵抗，火力仍然很猛。八路軍向關(guān)家堖連續(xù)發(fā)動了18次進(jìn)攻，終於攻佔(zhàn)了日軍的第一道防線。然而，由於八路軍缺少重型武器，圍殲日軍餘部的戰(zhàn)鬥進(jìn)展緩慢。直至深夜，日軍仍頑強(qiáng)地?fù)?jù)守在窯洞中。經(jīng)過10月30日一天的激戰(zhàn)，八路軍雖有斬獲，但岡崎大隊(duì)仍控制著兩處主要陣地。