三连的阵地始终处在美军的南北夹击之中，南逃的美军和北上增援的美军有时几乎已经“会师”。战后美第二师的军官回忆道：“我们甚至看见了增援而来的土耳其旅坦克上的白色的星星。”但是，在三连打到全连官兵所剩无几、弹药已经用尽的情况下，南北两边的美军始终没能会合。

龙源里的“闸门”紧紧地关闭着。

下午十三时，攻击松骨峰阵地的美军开始了第五次冲锋。

由于中国军队的合围越来越紧，美军的命运已经到了最后时刻。参加向松骨峰冲锋的美军增加到上千人，美军出动了飞机、坦克和火炮，向这个公路边的小山包进行了长达四十分钟的猛烈轰炸。三连的士兵在根本没有任何工事可以藏身的阵地上蹲在弹坑里，然后突然冲出来向爬上来的美军射击。

随着美军的冲锋一次次被打退，美军投入冲锋的兵力越来越多，而在松骨峰阵地上的三连可以战斗的人越来越少了。排长牺牲了，班长主动代理，班长牺牲了，战士主动接替，炊事员和通信员也参加了战斗。指导员杨少成的子弹已经没有了，他端着刺刀冲向敌人，当数倍于他的美军士兵将他围住的时候，他拉响身上剩下的最后一颗手榴弹，喊了声：“同志们，坚决守住阵地！”然后在手榴弹爆炸之际和敌人抱在一起。中国士兵们看见自己的指导员就这样牺牲了，他们含着泪呐喊：“冲呀！打他们呀！”士兵们向已经拥上阵地的黑压压的美军冲过去。

这是三连的最后时刻，也是那些亲眼目睹了松骨峰战斗的美国人记忆深刻的时刻。没有了子弹的中国士兵腰间插着手榴弹，端着寒光凛凛的刺刀无所畏惧地迎面冲过来。刺刀折断了，他们抱住敌人摔打，用拳头、用牙齿，直到他们认为应该结束的时候，他们就拉响了身上的手榴弹。共产党员张学荣是爬着向敌人冲上去的，他已经身负重伤，没有力气端起刺刀，他爬到美军中间拉响了在牺牲的战友身上捡来的四颗手榴弹。一个叫邢玉堂的中国士兵，被美军的凝固汽油弹击中，浑身燃起大火，他带着呼呼作响的火苗扑向美军，美军在一团大火中只能看见那把尖头带血的刺刀。美军在这个“火人”面前由于恐惧而浑身僵硬，邢玉堂连续刺倒几个敌人，在他生命的最后时刻，他紧紧抱住一个美国兵，咬住这个美国兵的耳朵，两条胳膊像铁钳一样箍住敌人的肉体，直到两个人都烧成焦炭。

美军的第五次冲锋终于失败了。

松骨峰的三连阵地上只剩下了七个活着的中国士兵。

松骨峰阵地依然在中国士兵手中。

松骨峰战斗结束的时候，一个从中国来到朝鲜的名叫魏巍的作家和一一二师师长杨大易一起走上了三连的阵地。阵地上，在几百具美军士兵的尸体和一片打乱摔碎的枪支中间，他们看见了牺牲的中国士兵仍然保持着的死前热血贲张的姿态。他们手中的手榴弹上沾满了美国兵的脑浆，嘴上还叼着美国兵的半个耳朵。那个名叫邢玉堂的战士的尸体还冒着余烟，他的手指已经插入他身下那个美国兵的皮肉之中。作家魏巍将发生在松骨峰上的战斗写成了那篇著名的通讯：《谁是最可爱的人》。

就在这天黄昏，范天恩的三三五团反守为攻，全团出击了。

同时，在各个方向围歼美军的中国军队也开始了最后的攻击。

在黄昏落日的映照下，在军隅里、凤鸣里、龙源里之间，被围困的美军被切成一个个小股，受到从四面压上来的中国士兵的追杀。企图解救美军士兵的飞机飞得很低，四处逃命的美国兵向天空摇晃着白毛巾，但是中国士兵也学着他们的样子摇晃起白毛巾，于是美军飞行员只能在一种不知所措的状态中向大本营不断地报告着一句话：“完了，他们完了！”