陈大旅长观察了一下战场的局面，感到有些忧虑，说：“我们的预备队全派上去，日军援兵一旦反扑就糟了。通知三营，抽出一个连做预备队！”
这个命令无疑是很及时的，三营十连刚刚抽调出来，柏崎延二郎中佐就带117联队第二大队回援了。
日军打山地战有一个很显著的特点就是抢山头，无役不抢。之前的平型关抢老爷庙，以后的关家垴连抢关家垴和柳树垴两处高地，长乐村也不例外，柏崎中佐一到就命令部队从峪口村翻过山梁直扑代家垴高地去了。十连的战士刚喘了口气，又迅速投入了战斗。
柏崎带回来的这部援军有一千五百多人，除了第二大队以外，还有一个骑兵中队、一个速射炮中队以及部分工兵和辎重兵。这支生力军到了之后，八路军面临的压力倍增。尤其是10连在代家垴高地防守地极为吃力。
高地没有现成的工事，战士们只能趴在毫无遮挡的坡顶向敌人射击。日军很快将第二大队的步兵炮小队和迫击炮小队集中起来对着高地猛轰。日军的火炮精度很高，迫击炮也不例外，一阵狂轰乱炸之后，给战士们带来了很大的伤亡。
第二大队大队长清水中佐听见山头上的枪声小了，大喜，忙拔出指挥刀嚎叫道：“压几给给！”
一个中队的日军迅速端着枪向高地冲了上去，岂料刚冲了一半的路程，八路军的火力又凶猛起来。苏式转盘机枪低沉地吼叫着，威力巨大的子弹在人群中炸开一团团血雾。日军快速推进的散兵线像撞在一面无形的墙上一样，被打得停顿下来。
八路是怎么躲过炮火急袭的呢？原来，129师和日军打了这么多场仗，渐渐地也摸出一些门道来。比如这个步炮协同，日军做不到无缝衔接，从火炮停止轰击到步兵进攻是有很大间隙的。于是，日军打炮时，八路就撤到反斜面去了，炮一停又返回了阵地。日军不知道八路军的战术有了变化，结果吃了大亏。
清水中佐见部下伤亡惨重，慌忙下令撤兵。正在苦苦坚持的日军听到号声如闻大赦，一个个连滚带爬地就坡上逃了下来。八路军机枪手杀得性起，子弹追着日军的脚后跟好一阵猛打，当场在坡地上划出了好几道又深又长的血印子。
柏崎用望远镜看了一下，只见斜长的坡地上躺满了日军的尸体，有的还没死过劲儿，躺在地上不住地哀嚎抽搐。他气得把清水中佐叫来骂了个狗血淋头。
清水脸上一阵猪肝色，说：“阁下，这里地势险要，支那军又有俄式机枪，一时很难攻下。”
柏崎大怒，说：“八嘎！”说着狠狠地抽了清水一个耳光。
清水只好捂着脸回去继续组织进攻。日军士兵见大队长都挨打了，一个个心惊胆颤，生怕动作慢了成了大队长的出气筒。可是第二次攻击还是被赶了下来，这回伤亡更大。
日军死命争夺代家垴高地的同时，陈大旅长则趁机指挥部队对河滩上的敌人发动强攻，试图率先解决这部分敌人。可是困兽犹斗，日军利用河滩上的巨石拼死顽抗，战士们攻了半晌也未能攻克。
除了地势不利以外，八路军兵力匮乏也是一个很重要的原因。以三千五百人（八路军主力团有2000人左右，这里是两个团缺一个营）左右的兵力攻击约三千二百人（柏崎联队缺步兵第一大队，但是多了两个骑兵中队以及部分辎重、工兵等辅助部队）的日军联队还是很吃力的。
战斗越打越激烈，王近山副团长亲自带着警卫员上了代家垴。有这位猛将坐阵，总算稳定了战局。日军连番炮轰也未能拿下这块高地。
战斗大约持续了三个多小时，柏崎中佐急了，命令清水中佐率步兵第二大队主力向代家垴高地发动猪突式冲锋。而这个时候，陈大旅长又遇到了第二个麻烦——弹药不足。他带的两个团都是轻装急行，随身携带的弹药不多。战斗从早上七点打到十一点，连续四个小时的激烈战斗，弹药渐渐供应不上了。
柏崎很快从枪炮声中发现了这个问题，喜道：“支那人的弹药不多啦！胜利属于天皇陛下！”日军士兵闻讯士气大增，高喊着“板载！”再度向代家垴高地发动了猛攻。
与此同时，日军的炮兵部队也对代家垴的反斜面发动了急袭。防守在高地上的十连一排顿时伤亡惨重。而二排、三排早就伤亡过半，还在坡下休整。
更要命的是，由于日军实施炮火阻断，补充的弹药也没能送上来。高地上的战士们只能用刺刀跟鬼子拼了！日军冲到半坡，习惯性地卧倒在地，可预想中的突突声并没有传来。
小队长佐田光一大喜，说：“支那人的子弹这回是真的打光了！都给我拿着帝国武士的勇气来！”日军士兵果然勇气倍增，嚎叫着就冲了上去。
王近山副团长带领着十连剩下的士兵刚冲到半山腰，垴顶上就传了手榴弹的爆炸声和一排战士们最后的怒吼。至此，一排全部阵亡，代家垴阵地失守！