张灵甫从担任主攻张古山的三〇五团中，挑选出500多精兵组成突击队，在10月7日傍晚时分开始行动。他们攀着藤葛，自人迹罕见的崎岖峡谷中暗渡而过，直插长岭北部的高地。高地上600余名日军在仓促间组织抵抗，很快便被张灵甫的部队所消灭。三〇五团正面部队对张古山进行佯攻，而突击队则自后山攀上顶峰，在日军猝不及防的情况下从背后给予其致命一击。此地日军的800守敌虽做顽强抵抗，但终因腹背受敌而伤亡大半，迅速崩溃。张灵甫的一五三旅在一夜之间就攻克了万家岭战场制高点。
张灵甫攻占了张古山，但战斗并未因此结束。不甘失败的日军又组织20多架轰炸机对张古山阵地狂轰滥炸，将张古山上的我军置于一片浓烟火海中。猛烈轰炸后，急于夺回阵地的日军立马向张古山发起冲锋，守卫部队在轰炸中伤亡十分惨重，张古山随时都有得而复失的可能。危局之下，张灵甫冒着日军的枪林弹雨，与团长唐生海一起亲自率领官兵和攻上来的日军进行白刃肉搏。经过一番惨烈血战，终于将这波日军赶下山去。这一战，三〇五团伤亡大半，团长唐生海身负重伤。这天黄昏，日军一〇六师团又一次对张古山发起攻势。张灵甫为保存有生力量，率领剩余部队撤下张古山。
10月9日，张灵甫再次在五十一师中挑选精兵，于当晚再次向张古山进攻。这一次出击，他们一路所向披靡，将张古山主峰四周的日军悉数扫荡。紧接着，这支突击队在张灵甫的率领下再次上演了“夜袭张古山”的奇迹。经过2个小时的肉搏，终于将攻山的日军消灭干净。后来日军又多次组织反攻，双方在张古山上展开了惨烈拉锯战。张古山失而复得，得而复失，反复争夺达5次之多。枪声、炮声、杀喊声撼动山头，鲜血、骨肉浸染黄土，敌我双方的尸体漫山遍野，张古山一度成为了日军所称的“血岭”。
