當黑山阻擊戰在23日打響之後，梁興初立即向東野總部報告。東野總部根據當時各方麵的情況回電向十縱下達了更為具體的任務：
“堅守三天。”十縱的領導幹部心中很清楚，這三天是要用一分一秒來安排的。
24日，敵人以四個師的兵力在五個炮團和幾架飛機的支援下，向我陣地發起了全麵進攻。撼天動地的黑山阻擊戰正式拉開。狡猾的敵人並未將主力放在正麵，而是放在我防守力量相對較弱、工事相對較差的側麵高家屯。廖耀湘用來進攻高家屯的部隊是不久前才從沈陽調來的，在整個國民黨軍隊中最為反動的“黨化部隊”青年軍二○七師和國民黨的王牌軍新六軍的二十二師。梁興初用來堅守高家屯的部隊是十縱主力、在著名的八路軍三五九旅基礎上組建的二十八師。二十八師師長賀慶積率領該師官兵防守三個製高點：石頭山、九二高地、一○一高地。敵軍二○七師第三旅每次衝鋒都是用兩個營或三個營的兵力進行的，他們在重炮的支持下，於下午3時將石頭山、九二高地攻占，我軍隻能用盡全力死守一○一高地。當工事被敵人的炮火全部摧毀之後，戰士們僅憑著陣地上的彈坑做一點掩護，一個一個彈坑的和敵人拚手榴彈、拚刺刀。
高地上兩個連的戰士拚得最後隻剩下5個人，一顆子彈都沒有了，高地終於失守，高家屯在下午4時20分全部落入敵手。在這萬分緊急的時刻，賀慶積師長集中了12門山炮向一○一高地猛烈轟擊，然後命令基本上全團都已被打光的八十四團副團長蘭芹統一指揮八十二團的兩個營反撲高家屯。戰士們抱著拚死也要守住黑山的信念，不顧一切犧牲，趁著敵人立足未穩之時向前述三個製高點猛衝，硬是在半個鍾頭之內把高家屯的三個製高點一個一個全部奪了回來。
第一天的戰鬥，以敵人毫無進展而結束。因為在黑山西北的陣地上，我二十九師擋住了敵七十一軍九十一師的進攻；在大虎山陣地上，我三十師擋住了敵新六軍二十二師的進攻。由於敵九十一師打得太差，廖耀湘下令將該師師長戴海容就地正法。隻是因戴在被執刑前的混亂中乘機逃脫，才未能在當天被槍決。
這天晚上，十縱幹部召開了當天的戰鬥總結會。大家一致認為，明天的戰鬥會更加激烈，敵人的進攻重點仍然在高家屯。由於敵軍的炮火很強，我軍的工事基本上已全部被摧毀，明天的戰鬥不能太依靠陣地工事。此外，根據情報，廖耀湘已經把國民黨軍的五大王牌之一的新六軍一六九師調到了第一線，很可能明天會以一六九師替代今天的青年軍二○七師。根據上述情況，梁興初決定高家屯仍然由二十八師擔任防守，隻是把八十四團撤下，由八十二團頂上去。今天晚上部隊不能休息，要連夜搶修工事。在明天的戰鬥中，隻以少數力量守在高地上，而以多數力量隱蔽在高地背後的塹壕裏，一有機會就向衝上來的敵人發起反衝鋒。在會上，還傳達了東野總部聽取了十縱當天戰情報告之後的指示：
“盼你們發揚頑強精神，死守陣地，隻要守住黑山、大虎山兩點，退卻之敵必遭全殲。大軍正北進。”會議臨散會時，梁興初對幹部們說：
“明天是決定性的一天，如果說我們今天挨的是千磅炸彈，明天就一定要挨萬磅的。但不管壓力多大，隻要主力沒有趕到，我們就一定堅決守住。”十縱的戰士們這時還沒有換上棉衣，10月下旬的東北夜晚已經是相當冷了，這天晚上，縱隊各級指揮員和機關幹部將各人穿在身上的棉衣脫了下來，將披在身上的絨毯取了下來，全部送到了前沿戰壕裏的戰士們手中。
10月25日，廖耀湘傾其全力，用三個軍中的五個師和兵團的全部炮兵進行進攻，在正麵戰場上，果然是以新六軍的一六九師為先鋒進攻高家屯。一六九師不僅有新六軍的炮兵支持，還調來新一軍的炮兵支持。
天一拂曉，敵人眾炮齊轟，一直轟到8時。巨大的轟鳴使得我軍一些戰士的耳朵被震聾、震出了血。炮兵的轟擊未停，又飛來10架飛機進行輪番低空轟炸。由於敵人在火力上和兵力上都大大高於我軍，所以敵人采用了趕群羊的方式，以成團的兵力進行衝鋒，甚至於當我軍與敵軍在陣地上短兵相接進行白刃肉搏時也進行密集炮轟，讓他們的步兵當炮灰與我軍同歸於盡，用以削弱我軍的有生力量。在這種情況下，我軍傷亡慘重。在九二高地上，我八十二團五連全部犧牲，無一幸存，陣地也被攻占。在一○一高地上，我軍以高昂的代價連續擊退了敵人的二十幾次進攻。