8月12日，日軍第101師團沿德星公路及湖岸路進攻星子、玉筋山一帶第25軍第52師前進陣地，經一天激戰，星子及玉筋山陷落。日軍繼續攻擊前進，在東牯嶺、鼓子寨第52師主陣地遭到堅強抵抗，日軍傷亡慘重。
24日，日軍300餘人在牛屎墩登陸，猛襲第52師右側背，師長冷欣沉著應戰，分兵抵抗，戰至深夜，日軍攻勢衰竭。冷欣抓住戰機，親率敢死隊，夜襲登陸之敵。日軍毫無防備，被敢死隊包圍，敢死隊各種武器齊發猛射，日軍來不及抵抗，即被全殲。
26日，日軍瘋狂報複，炮火轟炸、施放毒氣、反複衝擊第52師陣地。經三晝夜慘烈的阻擊戰，第52師官兵傷亡十分慘重，僅陣亡團長以下軍官就達百餘名，全師一萬多士兵傷亡過半，卻始終堅守陣地，並使日軍付出重大傷亡。戰至深夜，第66軍第160師前來接防，第52師開赴華龍山休整。
日軍也不斷增加兵力，繼續向第160師陣地猛攻。第160師堅決抵抗，直至31日敵軍毫無進展。日軍又以數百人在王爺廟登陸。第160師師長華振中發現後，親率一個營猛衝上去，在日軍尚未全部登陸，不成戰鬥隊形時，一舉將敵擊潰。登陸日軍來不及登舟逃竄，大部溺水。日軍連遭慘敗，而更加瘋狂。
9月1日，日軍猛攻第160師桃花尖陣地時，炮火、催淚彈、窒息性毒氣並用，團長梁佐勳在陣地督戰，與三個連官兵同時中毒犧牲。日軍占領桃花尖，威脅第160師左側背；兵團指揮部調王敬久第25軍第190師接防東牯嶺，使第160師集中主力反攻。
日軍第101師團第149聯隊利用兩師換防之機，猛攻東牯嶺陣地，並被突破一部分，給守軍極大威脅。東、西牯嶺在廬山東南麓，居高臨下，可以瞰製德星公路，是中**隊必守、日軍必爭之地。
第190師師長梁華盛親臨前線，在牯嶺背麵布設隱蔽陣地，在日軍飛機大炮轟炸時隱蔽，以減少傷亡。9月5日至7日，兩軍在東牯嶺短兵相接，展開肉搏，反複爭奪，雙方傷亡慘重。激戰中，日軍攻擊部隊第149聯隊長飯塚大佐，赤膊光脊背，舉著戰刀督戰，被守軍機槍神槍手擊斃，致使日軍攻擊部隊退卻。
日軍師團長伊東正喜惱羞成怒，大舉報複，立即下令：“不惜一切代價，攻下東牯嶺，為飯塚報仇！”並把師團司令部移至前沿，親臨指揮作戰。
日軍飛機大炮向東牯嶺猛烈轟炸，亂石飛崩，草木燃燒，硝煙彌漫，欲將山嶺夷為平地。數小時狂轟亂炸之後，伊東以為東牯嶺守軍全被炸死了，便命令以五個大隊兵力發起總攻。
梁華盛將預備隊全部投入戰鬥，三千多官兵居高臨下衝殺下來，與日軍展開慘烈肉搏戰。激戰一小時，日軍被迫退卻。不多時，日軍十多輛戰車掩護著步兵，順著盤山道隆隆地開過來。守軍沒有反戰車炮，暴風雨般的槍彈打到戰車上，隻能濺起一朵朵火花，戰車絲毫無損，肆無忌憚地直衝牯嶺頂峰，日軍步兵喊叫著緊隨其後。
眼看日軍戰車就要衝上守軍陣地。緊急關頭，守軍排長吳誌宏迅速將十多顆手榴彈捆綁在一起，抱在懷裏，高喊著：“弟兄們，和鬼子拚命的時候到啦！”向日軍戰車衝去。
“轟”地一聲巨響，第一輛戰車爆炸了。排長吳誌宏和戰車同歸於盡了！
“排長……”十多勇士像排長一樣，抱著集束手榴彈，唿喊著向敵戰車撲去。
“轟！轟！轟！”前麵幾輛戰車癱瘓了。指揮衝鋒的第149聯隊新任聯隊長津田大佐，目睹守軍士兵如此壯舉，大驚失色，急令撤退。血戰一晝夜，守軍打退日軍20餘次衝鋒。
8日下午，日軍第101師團全部趕到，以猛烈壓迫，中國第190師退守西牯嶺。日軍又以雄厚兵力，在十多架飛機支援下猛攻西牯嶺。兩天激戰，第190師傷亡慘重，團以下軍官大部分傷亡，全師官兵傷亡過半，但依然堅守陣地。
第25軍軍長王敬久親到西牯嶺督戰，又堅守兩天。薛嶽看到各部傷亡均大，須作調整，即指示：應極力維持現態勢，萬不得已時，應放棄東、西牯嶺，固守南獅嶺、隘口、金輪峰預備陣地。於是第190師於9月14日放棄西牯嶺，退至德安休整。
此後，伊東正喜將師團司令部移至西牯嶺下的吳家村，開始向下一個目標這一帶製高點金輪峰進攻。金輪峰守軍是第36軍團所轄第29軍，軍長陳安寶嚴令各部加強警戒，並通知炮兵，按早已偵察標定的射擊區，隨時準備萬炮齊發。敵師團司令部已在守軍炮火射程之內。
次日拂曉，經過挑選的一千多名日本武士組成的敢死隊，由大隊長川上少佐率領，趁著晨霧偷襲金輪峰。天亮了，雲開霧散。日軍敢死隊爬到了半山腰。
軍長陳安寶一聲令下，萬炮齊發。敢死隊員一批批倒下，炸死大、中隊長以下軍官十餘名，士兵一百多人。其餘幸存者，丟下輕重機槍13挺，步槍170多支，喊叫著退下山去。
伊東在司令部舉著望遠鏡觀戰，突然一顆炮彈襲來，在他頭頂爆炸，頭部中彈重傷休克，昏死過去。總司令岡村寧次得知，即令代理師團長佐藤正三郎停止進攻，第101師團就地休整。至此牯嶺戰鬥結束。
24日，日軍300餘人在牛屎墩登陸，猛襲第52師右側背，師長冷欣沉著應戰，分兵抵抗，戰至深夜，日軍攻勢衰竭。冷欣抓住戰機，親率敢死隊，夜襲登陸之敵。日軍毫無防備，被敢死隊包圍，敢死隊各種武器齊發猛射，日軍來不及抵抗，即被全殲。
26日，日軍瘋狂報複，炮火轟炸、施放毒氣、反複衝擊第52師陣地。經三晝夜慘烈的阻擊戰，第52師官兵傷亡十分慘重，僅陣亡團長以下軍官就達百餘名，全師一萬多士兵傷亡過半，卻始終堅守陣地，並使日軍付出重大傷亡。戰至深夜，第66軍第160師前來接防，第52師開赴華龍山休整。
日軍也不斷增加兵力，繼續向第160師陣地猛攻。第160師堅決抵抗，直至31日敵軍毫無進展。日軍又以數百人在王爺廟登陸。第160師師長華振中發現後，親率一個營猛衝上去，在日軍尚未全部登陸，不成戰鬥隊形時，一舉將敵擊潰。登陸日軍來不及登舟逃竄，大部溺水。日軍連遭慘敗，而更加瘋狂。
9月1日，日軍猛攻第160師桃花尖陣地時，炮火、催淚彈、窒息性毒氣並用，團長梁佐勳在陣地督戰，與三個連官兵同時中毒犧牲。日軍占領桃花尖，威脅第160師左側背；兵團指揮部調王敬久第25軍第190師接防東牯嶺，使第160師集中主力反攻。
日軍第101師團第149聯隊利用兩師換防之機，猛攻東牯嶺陣地，並被突破一部分，給守軍極大威脅。東、西牯嶺在廬山東南麓，居高臨下，可以瞰製德星公路，是中**隊必守、日軍必爭之地。
第190師師長梁華盛親臨前線，在牯嶺背麵布設隱蔽陣地，在日軍飛機大炮轟炸時隱蔽，以減少傷亡。9月5日至7日，兩軍在東牯嶺短兵相接，展開肉搏，反複爭奪，雙方傷亡慘重。激戰中，日軍攻擊部隊第149聯隊長飯塚大佐，赤膊光脊背，舉著戰刀督戰，被守軍機槍神槍手擊斃，致使日軍攻擊部隊退卻。
日軍師團長伊東正喜惱羞成怒，大舉報複，立即下令：“不惜一切代價，攻下東牯嶺，為飯塚報仇！”並把師團司令部移至前沿，親臨指揮作戰。
日軍飛機大炮向東牯嶺猛烈轟炸，亂石飛崩，草木燃燒，硝煙彌漫，欲將山嶺夷為平地。數小時狂轟亂炸之後，伊東以為東牯嶺守軍全被炸死了，便命令以五個大隊兵力發起總攻。
梁華盛將預備隊全部投入戰鬥，三千多官兵居高臨下衝殺下來，與日軍展開慘烈肉搏戰。激戰一小時，日軍被迫退卻。不多時，日軍十多輛戰車掩護著步兵，順著盤山道隆隆地開過來。守軍沒有反戰車炮，暴風雨般的槍彈打到戰車上，隻能濺起一朵朵火花，戰車絲毫無損，肆無忌憚地直衝牯嶺頂峰，日軍步兵喊叫著緊隨其後。
眼看日軍戰車就要衝上守軍陣地。緊急關頭，守軍排長吳誌宏迅速將十多顆手榴彈捆綁在一起，抱在懷裏，高喊著：“弟兄們，和鬼子拚命的時候到啦！”向日軍戰車衝去。
“轟”地一聲巨響，第一輛戰車爆炸了。排長吳誌宏和戰車同歸於盡了！
“排長……”十多勇士像排長一樣，抱著集束手榴彈，唿喊著向敵戰車撲去。
“轟！轟！轟！”前麵幾輛戰車癱瘓了。指揮衝鋒的第149聯隊新任聯隊長津田大佐，目睹守軍士兵如此壯舉，大驚失色，急令撤退。血戰一晝夜，守軍打退日軍20餘次衝鋒。
8日下午，日軍第101師團全部趕到，以猛烈壓迫，中國第190師退守西牯嶺。日軍又以雄厚兵力，在十多架飛機支援下猛攻西牯嶺。兩天激戰，第190師傷亡慘重，團以下軍官大部分傷亡，全師官兵傷亡過半，但依然堅守陣地。
第25軍軍長王敬久親到西牯嶺督戰，又堅守兩天。薛嶽看到各部傷亡均大，須作調整，即指示：應極力維持現態勢，萬不得已時，應放棄東、西牯嶺，固守南獅嶺、隘口、金輪峰預備陣地。於是第190師於9月14日放棄西牯嶺，退至德安休整。
此後，伊東正喜將師團司令部移至西牯嶺下的吳家村，開始向下一個目標這一帶製高點金輪峰進攻。金輪峰守軍是第36軍團所轄第29軍，軍長陳安寶嚴令各部加強警戒，並通知炮兵，按早已偵察標定的射擊區，隨時準備萬炮齊發。敵師團司令部已在守軍炮火射程之內。
次日拂曉，經過挑選的一千多名日本武士組成的敢死隊，由大隊長川上少佐率領，趁著晨霧偷襲金輪峰。天亮了，雲開霧散。日軍敢死隊爬到了半山腰。
軍長陳安寶一聲令下，萬炮齊發。敢死隊員一批批倒下，炸死大、中隊長以下軍官十餘名，士兵一百多人。其餘幸存者，丟下輕重機槍13挺，步槍170多支，喊叫著退下山去。
伊東在司令部舉著望遠鏡觀戰，突然一顆炮彈襲來，在他頭頂爆炸，頭部中彈重傷休克，昏死過去。總司令岡村寧次得知，即令代理師團長佐藤正三郎停止進攻，第101師團就地休整。至此牯嶺戰鬥結束。