当奥蒙德少校回到南沔河边他的第3营的沿河阵地时，他意识到，通过云山南面的那个路口撤出本营将是不可能的。而使用那条经过阵地旁边的桥梁，向南通往龙山洞的直接通道也同样不可能。中国军队在离南沔河南面约3公里的路段上封锁了那条路，第5骑兵团一直无法冲破中国人设置的路障。奥蒙德只好选择了一条越野撤退路线，并派指挥机动车辆的军官前去九龙江上找一处本营车辆可通过的浅水区。全营的车辆和一些士兵在南沔河桥北面的营部指挥所里整装待发。

L连仍沿南沔河部署，守卫着河岸，两个步兵班和第70坦克营的一个排仍然守在桥边。凌晨3时左右，有一个小分队—一个排或一个连—从南面接近该桥，守桥的警卫以为他们是南朝鲜军队，就让他们过去了。这个小分队一直向营指挥所推进。当他们来到指挥所对面时，其中个人掏出军号吹了起来。挺进到了第3营指挥中心的原来是中国人。军号声是发出的一个信号，号召他们从四面八方对该营发起大规模的突然袭击。与此同时，其他中国军队也向把守指挥所西北面那道山岭的K连和沿河部署的L连发动进攻。另一些中国人则攻击桥梁附近路上的坦克。

指挥所里一片混乱。中国军队成扇形散开，在明亮的月光下看到有人移动就开枪，并向聚集的车辆投掷手榴弹或炸药包，使许多车辆起火燃烧。经过大约半小时的激战，进入营指挥所的中国人最终被赶了出去。L连的大部分人逐渐撤到了营指挥所，K连在撤向指挥所的途中遭到伏击，损失了指挥人员和一个排的兵力。中国人对这两个连穷追不舍，但该营的士兵围绕剩下的三辆坦克组成一个环形防御圈，并在指挥所的地下掩体周围建起了另外一个防御区，把中国人挡了回去。

天亮一小时后，一架蚊式飞机飞来，并召来战斗轰炸机对中国军队轰炸了一整天。轰炸使敌军一直不敢露面，使该营有机会重新组织起来。士兵们利用白天的时间挖掘战壕，并从车辆上取回干粮和弹药。一架蚊式飞机用无线电告诉第3营，一支增援部队正在途中。这支增援部队是第5骑兵团。该团于11月2日天亮时重新发动攻势。团长约翰逊中校把第1营和第2营分别部署在路两边，然后派他们进攻中国军队占据的那个很快被称为“军号岭”的高地—通向被围困的第8骑兵团第3营的那条路就从这里穿过。约翰逊中校希望打开一个缺口，能让留作预备队并由坦克连开路的第3营突破进去，前往解救被切断联系的第8骑兵团第3营。为了帮助第5骑兵团，师长盖伊将军把第7骑兵团第1营也划归它，并命令该营在第5骑兵团发动正面进攻时向左面出击，从侧翼包围“军号岭”。尽管第5骑兵团伤亡了350人，他它的两个突击营却没有能占领“军号岭”。而第7团的那个营出发后就进入了崎岖的乡间，对这场战斗没有起任何作用。

下午3点，第1军军长米尔本将军与第1骑兵师师长盖伊文交谈后，命令他把该师撤走。两人认为，以现有的兵力该师无法冲破敌人和路障。黄昏时分，盖伊将军命令第5骑兵团撤离，让孤军作战的第8骑兵团第3营听天由命。当最后几架前来保护的空军飞机天黑飞走后，中国军队开始用120毫米迫击炮对防御圈展开炮击。炮击之后，中国步兵开始向第3营防区发起进攻。美军用火箭炮轰击自己的车辆使其燃起熊熊大火，以此来阻挡中国人的进攻。在火光的映照下，防御圈里的步兵撂倒了大批冲上来的中国人。而中国士兵却继续往上冲，他们共发起6次进攻，每次投入四十人左右，但均被击退。一直隐蔽在山里的第8骑兵团第2营的大约50名士兵也在夜间突入防御圈，与身处小孤岛的第3营会合。

到11月4日天亮时，受伤的人数约250名，还能打仗的美军士兵只剩下不足200名。经过一番讨论，大家商定：肢体健全的人应该设法逃出去。军医安德森上尉自愿留下和伤员们在一起。大约下午2时30分，中国军队开始用白磷弹轰炸防御圈。白磷弹爆炸后产生的浓烟笼罩住了防御圈和出入口，也掩护了中国军队的进攻。肢体健全的美军士兵趁机撤到防御圈的东边。这次进攻没有遇到任何抵抗。而那些撤出来的美军士兵行进了一个通宵，先是向东和东北方向，然后转向南和西南方向。

11月5日下午，这群人向南翻越几道山岭，穿过了九龙江谷。次日下午，就在他们已能看见美军炮弹正在爆炸的地方时，他们却被中国军队包围。几名美军军官决定分组突围，希望至少有一些人能够脱身。但这简直是白日做梦，大部分人当天在宁边附近不是被击毙，就是被俘虏。第8骑兵团最终伤亡人数为600人左右。不过在支援该团的炮兵和坦克部队中还另有伤亡。此外，该团还损失 了大部分装备。