1952年九月，板門店談判桌上的美國代表狂妄叫囂羞“休會、休會，讓大炮和機關槍去辯論去吧”。隨后，美軍總司令范弗里特制定了代號為“攤牌行動”的作戰計劃，利用16個炮兵營和200多架次轟炸機支援美軍第七師攻占上甘嶺，中國稱之為537.7高地。范弗里特投入了美國第七師等6萬兵力，而五圣山方向只有一個秦基偉自己都承認算不上主力師的第45師，只有不到1萬人。
1952年10月14日凌晨，舉世聞名的上甘嶺戰役打響，美軍以320門大口徑大炮、47輛坦克、50架飛機對五圣山前的597.9高地和537.7高地發起了猛烈轟擊。在這兩個加起來只有3.7平方公里的狹小土地上，火力密度高達每秒6發，已經遠遠超過了二戰時的火力密度。這一天敵人向上甘嶺陣地共發射了30多萬發炮彈，500多枚航空炸彈，上甘嶺主峰都被削低了2米，寸草不剩。美軍炮擊過后，硝煙都遮住了原本晴空萬里的天空，美軍借著硝煙的掩護開始發動步兵沖鋒，15軍45師在只有兩個連加一個排的兵力，而且火力對比極端懸殊，后勤補給極端困難的情況下，付出了傷亡550多人的代價，依然打退了敵軍數十次的進攻。
17日，戰斗進入第四天越來越白熱化，陣地得而復失失而復得，一天中就幾度易手，每次易手都伴隨著天翻地覆的炮擊和天昏地暗的拼殺，陣地上尸橫遍野，鮮血染紅了高地。太陽是美國鬼子的，月亮是志愿軍的，美軍白天在空軍的配合下占領陣地，晚上志愿軍又奪回來。為了防止志愿軍反擊，敵人使用了探照燈和照明燈，把夜晚變成了白晝，增加了志愿軍反擊的傷亡。到18日，上甘嶺表面陣地第一次全部失守，45師師長崔建功決定把最后6個連也拿出來，但是面對美軍300多門大炮的齊齊轟炸，4天后45師前沿部隊傷亡太大，表面陣地再次失守。進攻537.7高地的敵軍部隊占領表面陣地后，發現我方陣地上的山石早已被炸成了粉末，足有一尺多深，由于無法構筑工事敵軍只能用汽油桶堆成防御工事，稱之為汽油桶陣地。
占領597.9高地的敵軍，將陣地頂部的巨石掏空修成了一個地堡，對我軍的反擊造成了巨大的威脅。美軍占領了表面陣地后，但是坑道還在志愿軍手中，美國人又對坑道中的志愿軍發起了進攻，他們用無后坐力炮轟炸通道入口，后來老兵張繼發回憶說：頂壁厚度僅兩三米的戰斗坑道都炸沒了，部隊只能退守頂壁數十米的屯兵坑道，敵人還向通道里噴火或者在附近打燃燒彈，坑道里的空氣都十分稀薄了，油燈經常會熄滅。美國人還對坑道部隊和交通線進行嚴密的炮火封鎖，坑道里的部隊非常缺糧食和水，到后來尿液成了唯一的水源。
戰爭形勢一度十分嚴峻和危急，彭德懷元帥指著朝鮮地圖對志愿軍15軍軍長秦基偉說：“五圣山是朝鮮中線的門戶，丟掉五圣山將一馬平川，我們將后退二百公里無險可守，誰丟了五圣山，誰就要對朝鮮的歷史負責”。坑道里的戰士也沒有放棄，坑道里的戰士堅守了整整十天，山頭被炮火削平了，可戰士們用血肉之軀筑起了一道地下長城。戰士們白天抗擊敵人對坑道的破壞，夜間主動出擊攻擊敵人，堅守住了最后的陣地，為后方部隊反擊贏得了寶貴的時間。
10月30日夜，志愿軍組織了大反擊，我軍以133門大口徑火炮和30門120毫米重迫擊炮向敵軍占領的高地實施猛烈炮擊。第一次炮擊持續了4個小時后沉寂下來，敵軍唯恐志愿軍趁機發動攻勢，立即搶修工事。不料半小時后，志愿軍的火炮又開火了，敵軍被打個正著，如此幾次真假延伸射擊，高地守軍傷亡過半，此時志愿軍的火箭炮兵團也開火了，他們向敵人的縱深炮兵陣地和梯隊集結地區，實施面積攻擊，取得了預期效果，敵人70%的部隊都被炮火殺傷。后來，美第七師上尉告訴隨軍記者：“中國軍隊的炮火像下雨一樣，每秒一發可怕極了，我們根本沒有藏身之處“。
每秒一發美國人就受不了，要知道我們志愿軍戰士是在每秒6發的狂轟時，仍以不到兩個連的兵力與敵人1到2個整編團浴血奮戰，經常是志愿軍揮舞著手榴彈與敵人同歸于盡。最終，經過43天的浴血奮戰，上甘嶺戰役以美軍全線潰退，我軍最終勝利告終。志愿軍戰事用鋼鐵意志摧毀了擁有鋼鐵裝備壓制的美國軍隊，為了爭奪3.7平方千米的小山包，范弗里特的攤牌最終輸得徹徹底底，扔下了2萬余具尸體。美軍不得不承認失敗，以后再也沒有發起營級以上的攻勢。
而上甘嶺戰役結束后，西方真正認識到新中國跟過去百年來積貧積弱的舊中國真的不同。他們敢于向全世界最強大的國家挑戰，甚至敢于向整個西方的聯合部隊挑戰，并憑借驚人的意志取得勝利，他們展現出的凝聚力和戰斗力，是過去100多年的西方國家在中國人身上從未見過的。
