士兵們喊道：“馮老將軍都親自上陣了，我們還怕死呀？”頃刻間這些平時連正步都不會走的清軍仿佛打了雞血，渾身上下平添無窮力量和氣力，流血死亡的恐怖好像都不存在了，他們眼中隻有馮老將軍英勇殺敵的偉岸身軀，胸中隻有與法國人不共戴天的仇恨，清軍爆發出驚人的戰鬥力。除了步兵肉搏外，山腳下52門大炮也頑強地向法軍射擊，他們三四個圍住一個法軍，大刀向法國兵的頭上砍去！可憐這些一向驕橫狂妄自以為東方無敵手的法蘭西子弟們今天被打得暈頭轉向。
激戰中長牆前麵遍地屍首，馮子材令敢死隊身上塗血，懷裏藏刀，混到死屍堆裏裝死。法軍衝來，有些警惕性高的法軍還用棍子敲死屍的腦袋，見不動彈才前進。這批敢死隊出了一身冷汗，任他們敲打，等法軍衝過去後，敢死隊突然跳起來，拿馬刀和法軍肉搏。
雙方殺得難解難分，在雙方的喊殺聲中關前隘裏硝煙和濃霧交織在一起，彌漫四野，雙方在相互衝擊的過程中，甚至難辨對方旗幟，戰鬥異常慘烈。霎時間隻聞關前隘裏殺聲震天，清軍與法軍捉對廝殺，在槍林彈雨中不斷有人倒下去，又不斷有人爬起來，卻沒有一個人退縮，最終中路法軍被擊退，王德榜消滅了敵增援部隊和運輸隊，奪回東嶺。王孝祺由西嶺包抄敵後，法軍已三麵被圍，彈藥將盡，鎮南關局勢瞬間發生了微妙的變化。馮子材見機不可失，便立刻指揮清軍發起了聲勢浩大、排山倒海般的反攻。
事先埋伏好的大刀隊在近身肉搏中發揮了重要作用。隻見漫天的刀光劍影，直殺得法軍心驚肉跳，屍橫遍野。馮子材的部下殺法軍很有辦法，法軍的軍裝是從頭往下套的，當法軍跪地投降時，士兵叫他脫軍裝，法軍將軍裝拉到頸部時清軍便一刀將頭砍下，隨手將衣服連頭拿起來。大將麥鳳標生擒一個法軍副將，這個副將說：“中國人打仗沒規矩，人家用槍炮打，你們用大刀殺，舉手投降還要殺頭，真野蠻。”麥鳳標說：“你們這些用槍炮的還打不過我們用大刀的，你還有臉說？說我們野蠻，你們殺死手無寸鐵的老百姓，難道就文明嗎？”當場將這個副將殺了。
清軍乘勝追擊，王孝祺部下潘瀛更是殺得興起，脫去上衣，光膀子持刀衝入敵陣，法軍全線崩潰，尼格裏身負重傷，倉皇逃至文淵。馮子材乘勝追擊，連克文淵、諒山。鎮南關大捷我軍殲敵千餘人，消息傳到法國國內，引起了法國人的極度不滿。3月30日巴黎人民高喊：“打倒茹費裏！打死茹費裏！消滅茹費裏！”發動戰爭的茹費裏內閣倒台了。沙俄外長得知鎮南關大捷後說：“法國打清國是蜜蜂蟄大象的後背，不可能贏。”
黎貢德《法軍諒山慘敗》這樣記載鎮南關大捷：“在我們的腳下敵人從地上的一切縫隙裏鑽出來，手持短刀，開始了可怕的混戰。他們的人數比我們多10倍、20倍，所有的軍官和士兵都被圍住或被俘虜。”“中國軍隊的號角憤怒地響起前進的命令，從所有的堡壘，所有的天邊各處，展開旗幟跑來，發出把槍炮聲都蓋住的廝殺聲，他們因成功而膽力加大，奮力狂怒地向我軍馳突前來。”
《春冰室野乘》記載法軍為了活命，許多人舉槍投降，扔掉帽子，跪地磕頭。《克複諒山大略》說：“中國人認為洋人自進入中國以來還沒有遭到如此大敗。”時人賦詩曰：“南人鼓舞鹹嗟歎，數十年來無此戰。獻果焚香夾道迎，痛飲黃龍何足算？”黃遵憲作《馮將軍歌》：“將軍氣湧高於山，看我長驅出玉關。平生蓄養敢死士，不斬樓蘭兮不還。手執蛇矛長丈八，談笑欲吸匈奴血。左右橫排斷後刀，有進無退退則殺。奮梃大呼從如雲，同拚一死隨將軍。”此戰使馮子材聲威極高，《花隨人聖庵遮憶》記載越南人因此稱他為“馮爺爺”。