9时许，林美思统一组织营、连的5门82无坐力炮和重机枪、火箭筒火力向3号高地猛烈射击，先后摧毁了高地上的越军5个火力点，随后8连、7连、4连各分队向守敌发起冲击。在火力掩护下，李作成带领通信员王扩桃、4班长张桂生等8人组成的突击队，迅速接近了3号高地越军前沿阵地。这时一道铁丝网挡住了前进道路，越军也以密集火力拦阻突击队。李作成立即指挥机枪掩护，令4班用爆破筒和炸药包开辟通路。但因过界河时炸药包和爆破筒的发火装置被浸湿失效，连续三次爆破都没有成功。而这时营指已命令吹响了冲锋号，后续部队很快就要跟上来，情况万分紧急。李作成不顾一切的冲到铁丝网跟前，用手使力从下向上扒铁丝网。紧随身后的通信员王扩桃抽出背上的小铁锹，也向铁丝网猛劈。随后在李作成指挥下，王扩桃又用锹在铁丝网下边的小沟边挖了一个口子，李作成双手用力向上托起铁丝网，终于扯开了一个弧形洞口。王扩桃第一个钻了进去，随后李作成带着其他突击队员也迅速从这个洞口钻了进去。李作成快速勇猛地跃入离铁丝网最近的一段堑壕里，几名越军边射击边沿堑壕逃跑。李作成端起冲锋枪扫射，当即击毙2名越军。其他突击队员也纷纷冲入堑壕，用手榴弹炸掉了向2排射击的火力点，打死了其余的越军。2排趁机跃过障碍冲上越军阵地。李作成把突击队分为2组，分头继续沿堑壕和交通壕搜索前进。他带着通信员王扩桃等几人从右边向上搜索，突然发现前面有一个洞。李作成和一名战士围上去，将洞中的一名越军俘虏。在继续搜索前进时，通信员王扩桃被一名越军开火打中臀部，受了重伤。李作成把他背到一段安全的堑壕以后，就去追打那名越军。不料那名越军也想冲过来抓个活的，与李作成在堑壕的一个拐弯处突然遭遇，双方相隔不到2米。这名越军举枪就要射击，情急之下，李作成跃上去用左手抓住越军的枪管往上一推，右手同时提起冲锋枪向敌射击，当即将其击毙。而李作成的左手因抓住发烫的枪管，也烫起了一手血泡。
在2排突入越军堑壕的同时，1、3排也向3号高地之敌发起猛攻。谢喜生指导员带领3排从西南侧向越军阵地奋勇冲击，前进中左腿膝部中了2块弹片，他忍着剧痛，一声不吭，不下火线，坚持指挥。3排长吴识事的右腿负了重伤无法行动，就坐着指挥战士们冲锋。火力队用火箭筒炸掉了越军一段铁丝网的水泥桩，开辟了一条通道，谢喜生指导员高喊着“共产党员跟我冲”，带着3排一举突入了越军堑壕。这时从南侧进攻的1排也突破了越军前沿阵地。躲在暗堡、掩体里的越军仍然以火力顽抗，战斗异常激烈。李作成在冲锋时右臂被越军子弹打穿，鲜血直流。他顾不得包扎伤口，迅速观察地形，判断越军的工事低下坚固，直射火炮无法摧毁，于是决定改变打法，以2人为1组，1人以火力封锁暗堡口，1人迂回到后侧用手榴弹将暗堡炸毁。各组迅速前进，与越军展开了激烈的壕内战斗。李作成在接近右侧一个暗堡时，突然有2名越军跳出暗堡向他开枪。李作成立即先敌开火，当场毙敌一名，另一名越军马上龟缩进暗堡继续抵抗。在双方对射时，李作成的冲锋枪柄和弹匣被越军的一梭子弹打坏，右手背5、6处被炸伤。他迅速换了一支枪，和另一侧冲上来的9班战士一起继续攻击，消灭了这个暗堡里的5名越军。
7连1排从西北侧攻击3号高地，用火箭筒摧毁了越军一个火力点，全排趁势突入了越军阵地。4连5班也从东侧向3号高地之敌猛攻。在7连、4连分队的配合下，战至9时48分，8连相继炸毁越军暗堡9个，攻占了3号高地表面阵地。残敌退到高地西北角一个核心掩蔽部内负隅顽抗。李作成不顾右臂已几处负伤，命令2班长兰辉以火力封锁敌掩蔽部出口，自己亲自率领6名战士攻打掩蔽部。当接近掩蔽部时，里面的越军突然扔出来6枚手榴弹，李作成命令后面的战士立即卧倒，自己也就地一滚，避开了连续爆炸的手榴弹。他命令82无坐力炮向越军掩蔽部射击，但因为掩蔽部工事低下坚固，连发5炮都没有奏效。李作成仔细观察了一下掩蔽部周围的地形，发现有三条堑壕通向掩蔽部。为了不让守敌逃跑，他立即令几名战士分别卡住几条堑壕，然后向里面喊话。然而越军拒不投降，仍继续抵。在多次喊话无效后，李作成布置好火力，带着一名战士匍匐前进，接近了掩蔽部的一个洞口。两人互相配合，突然连续向洞口内投了几枚手榴弹，然后趁着手榴弹爆炸的烟雾，端起冲锋枪冲进掩蔽部猛烈扫射，打得里边的越军呼叫连天。残余守敌拼命朝洞口开枪，用密集的火力封锁了洞口。李作成又退回洞口，命令战士高升爬上暗堡顶部向里面投弹。在两侧火力掩护下，高升爬上暗堡顶部，连续向暗堡洞口内扔了2枚手榴弹。里面的越军发现了他，立即开火，高升不幸胸部中弹牺牲。李作成大怒，对旁边的战士喊了一声“注意掩护”，然后抓起6枚手榴弹，绕到暗堡背后，迅速爬上顶部，在一个被炮火炸开的凹部伏下来，往下一看，暗堡的两个洞口恰好在他左右两边。李作成对准目标，将手榴弹全部投进了暗堡的两个洞口内。随着爆炸声与腾起的硝烟，其余几名战士也冲了上来，互相掩护，轮番从其他几个洞口向掩蔽部内投弹和抵近射击，一举将里面的守敌全歼。12时30分，8连全部占领了3号高地，歼灭守敌1个排。打扫战场时，从最后歼灭的敌掩蔽部里拖出了12具越军尸体，其中有一具尸体是保肯公安屯副屯长，同时俘敌1人。
