4月13日四時，日僞軍以30門大口徑火炮、47輛坦克、30餘架飛機對抗聯30公裏防禦正面開始火力準備，其中對北山前沿的兩處防禦陣地轟擊特别猛烈，以期待能打開突破口，使用了近50餘門火炮、10輛坦克和5架飛機，火力密度高達每秒落彈六發。如此猛烈的炮火，使得在坑道中的抗聯戰士覺得簡直就像是乘坐着小船在波浪滔天的大海上颠簸，強烈的沖擊波激蕩着坑道，不少人牙齒都磕破了舌頭、嘴唇，甚至還有一個十七歲的小戰士被活活震死！還有很多被炮彈炸的塵土埋在坑道下面。
坑道裏的守備部隊步話機在炮擊剛開始就立即呼叫卧牛河的005高地團指揮所，但炮火實在太猛烈，步話機的天線剛剛架起，就被炸掉，在短短幾分鍾裏。坑道裏儲備的十幾根天線全數被炸毀，仍無法與指揮所溝通聯系。而電話線更是被炮火炸得不成樣子。團部電話班副班長牛石頭冒着鋪天蓋地的炮火前去查線，他一路上邊躲避炮火，邊接上斷線。随身攜帶的整整一大卷電話線用完，還差了一截！已經多處負傷的牛石頭來不及多考慮一手抓起一頭斷線，用自己的身體接通了線路，用生命換來了三分鍾的通話時間，在團指揮所的三師二十五團團長就在這寶貴的三分鍾裏向坑道部隊下達了作戰命令。
河對岸的猛烈炮火也同時驚醒了位于四公裏外協振屯的三師師部。當時三師隻有郭邴勳師長在指揮崗位，師政委張淩峰正在去勝山要塞向總政委報告這裏的情況，同時也勸解總部機關向西渡過嫩江去一軍區避一下，副師長周嶽武則帶領三師的另外兩個團在鬼子後方打遊擊，參謀長胡殿虎正在去後方的後勤部領取所需的彈藥和物資。戰鬥進行了幾個小時，師部與前線部隊的聯系完全中斷，對敵情我情一無所知，郭邴勳隻得命令師直屬偵察營派人去前線了解情況，第一批人在半路上犧牲了，第二批兩個人幾經周折終于來到北山高地的5号陣地。此時陣地上一個營的戰士被日軍的轟炸下隻剩下不到一個連的士兵，日僞軍正蜂擁而來，他們毫不猶豫立即投入戰鬥……師部知道具體情況已經是13日的黃昏了。
抗聯總司令部設在卧牛河以北的勝山要塞（霍爾莫津要塞），13日一天司令部隻知道日本關東軍對三師側翼北山陣地的、四師東興屯、腰屯道班河南屯、山河屯、紅躍等抗聯防禦陣地都發動了攻擊，其他具體情況一無所知，周保中隻好命令卧牛河上遊的觀察所每半小時報告一次情況，同時命令三師、四師每半個小時通報各自正面的情況。周保中認爲别看日軍初期進攻很猛，但是也隻是三把刀，隻要挺過最艱難的時期，剩下的就是看誰挺得住。隻要把日軍主力牢牢的拖住這裏那總司令的進攻計劃也能更好的實施并成功，到時日軍主力不戰自退，隻是日軍此次出動的兵力共三個旅團一萬餘人，單以這些的兵力是不可能同時攻擊幾個方向的。其中必然隻有一個是主攻方向，其他則是牽制性的佯攻，但要立即判斷出哪個是主攻，現在根本無法做到，隻有走一步看一步了，也不知道戰士們能不能經受的住這次挑戰。成則北滿根據地徹底穩固，敗則抗聯隻好退回山區和日軍打遊擊，或許被消滅于此。
就在各級指揮員心急如焚的時候，卧牛河的戰鬥全面展開了！五時，日軍經過一小時炮火準備後，開始火力延伸以壓制縱深目标。同時，日軍步兵開始沖鋒，最先與日軍接火的是三師二十四團九連前哨陣地上的一個班，但班長使用兵力不當，一下就把全班投入了戰鬥，在日軍猛烈炮火下，很快蒙受了巨大傷亡，等打退日軍四次沖鋒後，就隻剩下一個戰士了，他隻好退入坑道堅持戰鬥。防守3号陣地的九連一排見2号陣地失守，排長立即組織兩個班前去反擊，力求乘敵立足未穩奪回陣地，但這兩個班在半路上就遭到了日軍炮火覆蓋射擊，隻剩五個傷員被迫退回3号陣地，這樣一來，一排反擊未成，反而損失兵力大半，連防守2号陣地都很困難了，十一時許，2号陣地就因守備兵力傷亡殆盡而告失守。東南的4号陣地因此陷入孤立，随即也被日軍占領。隻有最關鍵的9号陣地，由九連連長吳白龍指揮九連防守，吳白龍見日軍炮火異常猛烈，如果在陣地上一下投入兵力越多，那麽傷亡也就越多越大，所以他隻在表面陣地上同時投入三個人，傷亡一個就從坑道裏補充一個，打得從容不迫，9号陣地因此成爲整個前沿陣地的中流砥柱，始終頂住了日軍的進攻。9号陣地是卧牛河的門戶，位置極其重要，隻要9号陣地不失，那麽日軍休想度過卧牛河。經一上午的激戰，日軍攻擊部隊第十二旅團41聯隊一個中隊損失均超過了70%，日軍比較忌諱部隊成建制消耗，就未敢再使用那個中隊，将進攻的那個中隊撤下去休整，換上另外一個步兵中隊接着再戰，一直打到黃昏，也未能攻下。
腰屯道班也同時遭到了攻擊，日軍以滿洲軍第二師三十二團三路發動猛攻，守備部隊四師二十八團一連依托被炮火嚴重摧毀的陣地英勇堅守，戰鬥之頑強被日軍戰史稱爲史無前例，在以往的戰場上一直以來都是百戰百勝，即使是支那人的正規部隊在被帝國一陣炮擊後，部隊就散了，而眼前的支那人居然還在英勇的反擊，把僞軍部隊攻擊連連被擊退，日軍最後隻得動用炮兵，日軍重炮部隊向抗聯陣地發射近一百枚炮彈，整個陣地成爲一片火海，滿洲軍乘勢猛攻，最前沿的陣地隻剩下三個傷員，無力再戰，正準備退入坑道，卻被已經沖上陣地的僞軍的一挺機槍壓制在離坑道口十餘米處，這挺機槍附近正巧是因多處負傷而昏迷的一連三班班長孫明，他被槍聲驚醒，看到這情景，大吼一聲撲了過去，僞軍的機槍手猝不及防被吓得魂飛天外，掉頭就逃，孫明剛想把機槍掉過頭去射擊，僞軍身後的日軍中隊已經湧了上來，他見來不及開火，一把抓起身邊的三顆手榴彈，朝着這股日軍撲去，與敵同歸于盡，他也就成爲在卧牛河戰鬥中與敵人同歸于盡的二十八個勇士中的第一人！直到十二時許，經過了七個多小時的激戰，日僞軍攻上了主陣地，再經過二十多分鍾慘烈無比的白刃肉搏，才占領了陣地。至下午二時，一連僅存二十餘人，退守坑道，整個東興屯除了9号陣地外的其餘表面陣地都告失守。
九連和一連在激烈的戰鬥中，将戰前儲備的彈藥消耗殆盡，共發射了近十萬發子彈，投擲手榴彈、手雷數千枚，由于長時間高強度持續射擊，武器損耗也非常驚人，總共打壞10挺96式輕機槍、四挺重機槍、32支沖鋒槍、130支步槍，占全部武器的80%以上！(未完待續。)