但志愿军依旧顽强无畏，在稀疏的机枪和迫击炮火力掩护下，不断地发起一波又一波的进攻，势不可挡，一波一波，无休无止。
在连续顽强的进攻下，志愿军最终凭借轻武器，摧毁了结合部的坦克，一度突破了美军在下碣隅里机场的防御圈，冲上机场跑道，并与正在施工、备战的美陆战1师工兵连，展开了激烈的混战。
此时，美军在下碣隅的兵力已然耗尽，只能动员约50名通信兵、工兵营指挥所的后勤人员等，组织反击，试图封堵突破口。
美军局势变得危险起来。
志愿军如潮水般展开攻势，迅速向机场纵深推进，丝毫无视美军的零星抵抗。
与此同时，作为志愿军的主要支援火力，60毫米迫击炮和重机枪，伴随步兵冲锋前移。美军在环形阵地上匆忙堆放的弹药和油料，裸露在外、堆积如山，已处在志愿军迫击炮的射程范围内。一旦遭到攻击，即便只有一发炮弹命中，都会可能引发一场震天动地的大爆炸。
这对美军来说，是极其可怕的情况。如果志愿军确实对这些物资发起了袭击，那么在很大程度上，长津湖战役的战史将因为这场大爆炸，而不得不重新书写进程。战后，史密斯回忆起长津湖的激烈战斗，心中充满忧虑的同时，也暗自庆幸美军能够避开这场劫难。
29日凌晨3时后，下碣隅里战斗进入到最激烈、最关键的时刻，可能是因为战事激烈，也可能是因为志愿军太渴望得到这批物资补充，未对美军物资进行袭击，忽略了这一战机。
与此同时，美军集中火力和兵力，先后对志愿军的主要攻击目标——机场、东丘、京下里小村等地，发动了又一轮猛烈反击。
在机场战事僵持的关键时刻，下碣隅的美军指挥所内，参谋、文员、工兵和驾驶员等纷纷武装起来，对志愿军展开了反击，进行近战，甚至发生了肉搏战。
美军的战斗意志顽强，士气高昂，几乎可以与志愿军媲美。
在激烈的战斗中，美军再次凭借其夜视设备的优势，掌握了夜间作战的主动权，通过猛烈的火力压制，迫使志愿军后续部队后撤，致使最早冲上跑道的志愿军官兵，成为孤军。这支志愿军部队，经过顽强奋战，最终全体壮烈牺牲。
随后，美军立即展开了对机场的抢修工作。
时间飞逝，黎明已悄然逼近。对于志愿军来说，没有空中掩护，失去黑夜便等于丧失了战机。因此，志愿军必须在天亮前抓住最后的时机，继续展开突击，力求尽快解决战局。
经过持续6、7个小时的激烈交锋，志愿军的粮弹几乎耗尽，伤亡惨重。虽然仍在奋力进攻，但实际战斗力已逐渐减弱，攻击显得越来越无力。
这时，交战双方都在全力以赴，进行天亮前的最后的搏杀。
不过，志愿军受制通信不畅、粮弹短缺，兵力优势难以发挥。同时，占据美军受暴风雪影响，以优势的地空远程火力援助战场效率极低。
更为凶险的是，就在双方激战的这天，寒流持续袭击盖马高原，长津湖夜间气温跌落零下40度以下，如此酷寒天灾威胁，使得交战双方既要疲于激战，又要与大自然搏杀，为风雪灾民，遭遇数量极大的非战斗减员，都是处境非常艰难。
天亮之前，双方都将预备队投入战场。
11月29日拂晓，6时，第58师集结约1500人，以营连为单位，发起了这次突袭的最后一轮冲锋。
然而，这次攻击依旧未能成功。
天亮前，美军H连恢复阵地。美军I、H连仅伤亡79人。
打了一晚上没啃动美军后，58师错误判断，认为下碣隅里的美军有1万余人。
随后，第58师开始撤退，悄然脱离战线。
黎明时分，暴风雪早已不知何时悄然止歇。
凝视着眼前辽阔而空旷的雪原，回头望去，战地救护所内满是痛苦哀嚎的伤员。经过一夜激战的美军官兵感到庆幸，难以想象昨晚竟然发生了如此惨烈的战斗。
阵地余烟袅袅，本来洁白雪原被炮火、硝烟、鲜血、腐炭污染，斑驳难看。如此场面沉浸彻骨酷寒，正将昨晚的战争与死亡，塑造成一个惨淡清晨的碑刻。
北风凄厉，阵亡者遗体为严寒冻结，依然是他们最后战斗的姿势。
在这般严酷的寒冬和惨烈的战斗中，长津湖战区的美军官兵，在一夜之间，意识到兵临绝境。然而，由于未接到撤退的命令，他们只能坚守在柳潭里的阵地上。
战后，第20军在检讨中写道：
“第58师未能完成歼灭下碣隅里敌军的任务，主要是由于在战斗组织、指挥和战术指导上存在严重失误。主力过早投入，攻击点选择不当，加之通信联络不畅，导致江东与江西无法协同作战，最终被敌人各个击破。”
这场战斗中，一线部队指挥员伤亡严重，这既体现了他们身先士卒的崇高精神，同时也暴露出部分指挥员过于专注个人杀敌，未能充分履行指挥职责的不足。
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