志愿军冲入云山街头的一个先头班只剩下四个人还没有负伤，他们两人一组，沿着街道搜索，但是被一辆美军坦克封锁住前进的道路。坦克上的重机枪火力使后续的中国部队受到伤亡，先头班班长赵子林恼火了。他爬到一间小商店旁边，从与美军坦克对射的友邻部队那里弄到一根爆破筒，赵子林攥着爆破筒向那辆坦克爬去。美军坦克掩护着几辆载满美军士兵的卡车，疯狂地向接近的中国士兵射击，为了掩护赵子林，中国士兵拼死与美军纠缠，赵子林终于接近坦克了。坦克的声音很大，震得街道的地面剧烈地颤抖。赵子林突然在坦克的正面站了起来，一直到坦克开到他眼前的时候，他拉开了爆破筒的导火线。他没有来得及隐蔽，巨大的爆炸声惊天动地，赵子林最后用力地睁开了眼睛，中国士兵正穿过黑色的硝烟向美军士兵冲去。
云山城的美军开始向南逃跑，但是他们的后路已经被截断了。中国第三十九军一一五师三四五团的士兵已经抢占了一个叫诸仁桥的公路路口。这场战斗结束时，几十个美军士兵在猛烈的攻击下举着白旗投降，他们对翻译说，他们的军官说过，投降有四个条件：一是没有子弹了，二是没有干粮了，三是联络中断了，四是突围不了了。他们符合投降的所有条件。
被压缩在云山南面狭窄开阔地的美骑兵第一师八团四面受敌的命运来临了。
11月2日拂晓，美第八集团军命令全线撤退。西海岸的美第二十四师接到的命令只有一句话：撤退至向清川江一线。这个师的美军官兵们此刻充满着不安的情绪，是苏联军队参战了？是中国军队把后路切断了？或者是北朝鲜彻底投降让战争结束了？美国兵们在悲喜交织的谣传中忐忑不安。美军的战史中称：“官兵们抱着失望和被狐狸迷住了一般的情绪，开始了后退。”
电报、电话、侦察机的报告雪片一样地向美第八集团军司令部飞来。在大量片断的、悲观的情报中，也还混杂着持乐观看法的报告，它们给沃克的参谋们造成了判断上的灾难。美军战史在描写当时的气氛时写道：“这是终日歇斯底里、狂热工作而效果最差的一天，也是发生了若干错误的一天……一个接一个的朝令夕改的命令，流水般地不停地发出……”
这时，美骑兵第一师五团从博川方向急促增援而来，但是当他们行至云山以南龙城洞至龙头洞之间的公路附近时，受到中国军队的顽强阻击。阻击的部队是中国第三十九军一一五师三四三团。美军动用坦克和重炮向中国阻击阵地猛烈轰击，美国空军的飞机在阻击阵地上洒下倾盆大雨一样的汽油，然后发射出他们的燃烧弹，中国阻击阵地顿时成为一片火海。阻击异常艰苦。在三四三团三连的阵地上，天上是美军几十架战斗机在扫射轰炸，地面上是一波又一波的坦克配属步兵的冲击，阵地上原来茂密的树林已经变成了一片焦土，全连160人，打到最后只剩下几十人。在残酷的战斗中，一位副营长当美军坦克的履带声在火海中再次响起来的时候，他逃跑了。但是，这个营所有的士兵依然在暴烈的枪炮声中坚守阵地。在美军士兵距离阻击阵地前沿仅仅还有20米的时候，大火中的中国士兵又一次站了起来。美军遭到了中国军队的置于死地般的猛烈的反击。在反击中，被烈火烧烂了军装的中国士兵还抓到了40多名美军俘虏。
美军不明白中国人为什么烧不死，其实中国人的办法很简单，就是在阻击阵地上组织士兵挖防火沟，农民出身的中国士兵对挖沟的工作不陌生，他们在弹片飞舞之中不停顿地挖沟，把烈火和阻击士兵藏身的工事隔离开来。甚至当战斗将要结束的时候，三四三团的团长走上阵地，他看见他的士兵们依旧在疯狂地挖沟！
公路大桥桥头工事里的美国人始终在疯狂地射击，突然，他们看见一个中国士兵向他们走过来。士兵李富贵把自己身上准备买一支钢笔的100万元东北币掏出来交给他的班长，表示不炸掉这个工事他就不回来。他赤脚跳下已经结冰的小河，在河中央他的左肩中弹，疼痛令他流出了眼泪，但他没有停下来，他一直走到美军的工事前，把五颗捆在一起的手榴弹塞进美军的工事里。手榴弹爆炸了，一个班的美军士兵的躯体连同工事的水泥钢铁一起飞扬起来。血人般的李富贵站在小河中笑了，他刚要抬腿跟随自己的部队追击，却一头栽倒在水里，原来他赤着的脚已经和河水冻在一起了。
更令美军瞠目结舌的是，面对重达55吨的坦克，中国士兵竟毫无惧色。第三十九军中一个叫王有的中国士兵，在激战中爬上了正在疯狂射击的美军坦克，高举手榴弹寻找可以投进去的缝隙，距离坦克不远有五名美国兵，眼看着这个场面一枪不发地惊呆了，等王有把这辆坦克炸毁之后向他们冲过来的时候，他们向这位中国士兵举起了双手。
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