从9月27日开始，国民党军全线发动强攻。上午6时，主攻白叶杨岭的敌36师和第10师一部进入阵地。
7时，炮兵向红军阵地轰击，炮弹像蝗虫一般飞向红军阵地；炮击过后，红军阵地上的土像被犁翻过一样。
8时以后，从南昌起飞的两批轰炸机，第一批6架、第二批9架先后向红军主阵地进行扫射和轰炸。
下午，敌人又一次出动十几架飞机向红军阵地狂轰滥炸。红军阵地被炮击、轰炸，早已面目全非。
红军在白叶杨岭及附近各山头阵地与敌人作反复冲击拼杀，战斗极为激烈。
红军凭着步枪、机枪和手榴弹等轻武器，冒着敌人的炮火，大量杀伤靠近阵地的敌人。
成群的敌军象蝗虫一样蜂拥冲上山峰，英勇的红军指战员在阵地上与敌人展开了激烈的白刃战。
白叶杨岭上，硝烟滚滚，喊杀之声一次次响彻云霄，敌人一批批拥上来，红军战士用刺刀和石块把他们一次又一次打下去。
战士们用脚把弯了的刺刀踩直，再端着去刺敌人。红军主峰阵地前躺满了敌军的尸体和伤兵。
至下午2时，红军在给进攻之敌以重创后，伤亡严重，主阵地工事大多被摧毁，被迫放弃白叶杨岭，向西侧山麓之钟屋村撤退。
国民党军占领了白叶杨岭，但也付出了惨重代价。宋希濂刚登上主阵地最高峰，即被红军枪弹击成重伤，险些丧命。
据宋希濂回忆：“双方争夺异常激烈，有的山头彼此反复冲击达五六次。”
由于敌部在火力上占绝对优势，加上又有空军的支援，红军遭受相当大的伤亡。
28日，中革军委命令红九军团撤出战斗，转移到钟屋村一带待命。坚守松毛岭阵地的所有任务，均交给红二十四师接替。
29日晨，国民党军第9师、第36师在飞机和大炮的掩护下，再次向松毛岭发动猛烈进攻。
红二十四师又在阵地上与敌人血战了一天。
29日晚，红九军团和红二十四师全部撤出松毛岭一线，转移到钟屋村。至此，松毛岭保卫战已整整打了七天七夜，敌我双方人员伤亡都非常惨重。