二十四日黎明，尼格里不甘心失败，还要拼死一博。他先派其副手爱尔明加中校率领一股法军，“乘浓雾遮盖山野的机会，攀登大山头;”想迂迥偷袭清军的大青山大堡;然后居高临下，配合正面攻击的法军主力，夺取清军关前隘阵地。可是，山路蜿蜒崎岖，有陡如刀削，无法攀登的悬崖峭壁;有灌木丛生，难以飞越的深沟大涧。偷袭的法军地形不熟，象无头苍蝇一样在高山峡谷中转来转去，走了五个多小时仍找不到攻击目标。只好“打定主意从原路回去，试(图)作直接的攻击。”然而，尼格里却自以为偷袭已得逞，迫不及待地把所有预备队的兵力都用上，从正面发起了猛攻。当时的战况是：“重炮机枪交轰，药烟迷漫，至不辨旗帜，弹积阵前逾寸，墙后大营且被毁。”只见不少炮弹纷纷落在冯子材身旁不远的地方爆作。萃军将士担心主帅安全，劝冯梢为退避。冯子材手握长矛插地，岿然不现，无所畏惧地表示：“怕炮弹还打什么仗!我是宁死不退的。谁说退就是动摇军心!”
法国侵略军在炮火掩护下，稀稀拉拉，疲疲沓沓，狂呼怪叫地迫近了长墙，少数已爬进了墙内。冯子材看到近战歼敌、转守为攻的有利时刻到了，遂下达了反击的命令。霎时，号角吹得震天价响。战鼓擂得象晴天炸雷。只见“朱颜鹤鬓，健捷虽少壮弗如”的老将冯子材。“短衣草履，持矛大呼，跃出长墙。”他“率其两子，”身先士卒，奋不顾身地带头冲入敌群，与侵略军展开了短兵相接的肉搏战。其部下以排山倒海之势跟着冲杀。据载：“诸军以子材年七十，奋身陷敌，皆感奋、殊死斗”表现出“奋挺大呼从如云，同拼一死随将军”的动人情景。法军的枪炮已不起作用了，清军的“先锋煲”(土作弹)却显神威，刀光剑影、杀得敌人鬼哭狼嚎。法军参战的--一团上尉威狄埃在战后心有余悸地回忆说：“在我们的脚下，故人从地上的一切缝隙出来。手执短戟，开始了可怖的混战。他们的人数比我们多十倍、二十倍。他们从我们的四周一齐跃出。所有军官和士兵都被围住、俘虏。敌人由各方面射杀他们。……在半点钟以后，仅第--一队中主力，则已倒落四分之一。”在关前隘杀得难解难分，呈混战状态的时候，清军左、右两翼和二、三梯队的主力军已纷纷赶来参战。从西面扣波方向来的五营萃军已冲进龙门关，包抄法军侧后，拦腰截击溃敌。
号称“王老虎”的王德榜部也从东面的油隘冲杀过来，阻击法军从谅山来的增援部队和切断其运输线。王孝祺部队从凤尾山赶来，配合捍卫东怜的陈慕、苏无春、蒋宗汉等部清军“三面攻打小青山”，夺回了昨天被敌占领的三个堡垒，并以猛虎下山之势，尾随溃敌从关前隘的右前方压了下来。在敌人的后方，“关外游勇客民千余，闻冯子材亲自出降，亦来助战，伺便随处阻击。”法国侵略军四面受敌, 丧魂落魄，“炮弹已尽，而后队军火被截，惶俱无措，……逐大溃。”
