黃昏的時候，九十七團團長夏紹林和九十八團團長於慶華分別指揮兩個團的預備隊實施反擊，將丟失的陣地重新奪回。
二十七日清晨，國民黨軍再次發動攻擊。三十三師各團陣地都遭到長達兩個小時的炮火轟擊，隨著上萬發炮彈的傾瀉，陣地上所有的防禦工事全被摧毀。三十三師的山炮營企圖對敵人的炮火進行壓製，但反而受到敵人炮火的反壓製。直到上午十時，國民黨軍的炮火開始延伸，步兵才發起衝擊。一九八師和一五七師齊頭並進，九十七團一營和三營因為傷亡過重，一線陣地再次丟失。與此同時，國民黨軍新二師和一三師向九十八團一營陣地也發動了猛攻，一營在副團長郭寶璽的指揮下，利用有利地形頑強抵抗，一度將敵人壓製在陣地前，但當國民黨軍投入第二梯隊後，九十八團的一線陣地丟失。
國民黨軍此時的攻擊，已不再是威脅錦州的問題，而是一旦讓他們突進來，將會影響野戰軍對廖耀湘兵團的圍殲作戰，盡管他們距離黑山戰場還有相當的距離，但在主力集中打圍殲戰的時候，側後方衝來兵力不小的一股敵人，總是會讓圍殲戰打得不怎麼舒服--羅榮桓直接把電話打到三十三師，要求他們堅決頂住。
國民黨軍的四個師在奪取一線陣地後，開始用炮火實施大麵積、大縱深的延伸轟擊，掩護步兵向二線陣地衝擊，企圖一舉占領老錦西大道兩側的要點。堅守福壽屯陣地的九十七團二營，在營長段勳臣的指揮下艱苦作戰。六連長程棟和指導員韓運武與當麵的國民黨軍一個加強營苦苦糾纏。沙河營陣地上的九十八團一營二連在擊退敵人的多次衝鋒後，杜連長率領一個排從側翼衝進敵人的一個連陣地，敵人向他包圍過來，他連續刺倒十六個敵人後，倒在地上口吐鮮血氣絕。危急時刻，九十七團副團長胡兆友指揮三營九連和團警衛連冒死實施反衝鋒，導致敵人的衝擊隊形一下子出現混亂。九連長竇懷生中彈犧牲，副連長劉成義打紅了眼，負傷之後拒絕包紮，呐喊著帶領戰士繼續衝鋒，當把陣地奪回來的時候，他躺在陣地上血流殆盡。
三十三師盡了最大的努力。
十一縱司令員賀晉年打電話給縱隊副司令員兼三十三師師長周仁傑，建議他把師指揮部向後移動一下，這個長征時就英勇善戰的指揮員堅決不撤，周仁傑說:"我們一定堅守指揮陣地，有進無退!"
國民黨軍再次加強了炮火強度和步兵數量，三十三師全線陣地陷入慘烈的激戰中。九十七、九十八兩團傷亡巨大，最終二線陣地被敵人突破。這是整個防禦作戰千鈞一發的時刻，三十三師動用兩個營加兩個連的預備隊，在九十九團參謀長劉仁緒和師警衛營副營長廉登富的率領下，兵分兩路向敵人發動反擊，國民黨軍沒有任何抵抗，退潮般地滾滾而去，三十三師奪回了大部分丟失的陣地。
杜聿明下達了停止進攻的命令。