74軍和27軍分別負責不同方向的攻擊，目的在於同時合圍攻向日軍在三義集的核心陣地，302團首次攻擊失利，攻擊的二百餘人退回到出發陣地時僅剩下一百餘人，在攻擊之前無法判明日軍具體的守備實力，首次攻擊失利也就在意料之中，302團團長紀鴻儒只是心疼陣亡的士兵，還有戰車排的三輛戰車，三輛戰車剛剛配屬到手裡，一次攻擊就全被打了個光，接下來的攻擊，只能完全依靠步兵了。
302團攻擊失利後，51師爲了加強攻擊力度，命令153旅的305團加入對日軍柴樓陣地的攻擊序列，305團在302團的攻擊部隊撤下去後，立刻發起了攻擊，同時51師命令紀鴻儒的第302團繼續攻擊，以兩個團的兵力攻克日軍的柴樓陣地，並命令師屬炮兵對日軍主陣地轟擊，51師的師屬的炮兵營只有幾門日式三八野炮，連半個營都湊不齊，儘管如此，。爲了掩護攻擊，師長王耀武還是下令全力轟擊日軍陣地。
305團攻擊之時，51師在302團的方向上對日軍柴樓陣地和縱深進行了猛烈的炮擊，團屬的八二迫擊炮也跟着轟擊，正在和305團作戰的日軍捱了炮彈，傷亡了不少人，302團重整了部隊，在炮擊後再次發起了攻擊，由團長紀鴻儒見長官下了死命令，自己的手下又絕大多數是新兵，他決定親自帶隊。
302團，305團兩個團共同發起進攻，和柴樓附近的日軍守軍展開了大規模的混戰，戰場上打的十分慘烈，槍炮聲和喊殺聲交織在一起，一個團長親自帶隊攻擊，低級軍官和士兵們士氣大振，加上有了第一次攻擊的經驗，302團的第二次的攻擊進展較大，各級軍官奮勇爭先，305團與302團互相配合，守備陣地的日軍感到了極大的壓力。
日軍在低窪陣地處使用步兵輕火器，輕機槍和擲彈筒射擊打來的51師部隊，以地勢較高處構築重機槍陣地作爲火力支撐，爲了避免遭到炮擊，九二步兵炮向後撤離，以曲射的方式開火，在低窪陣地處還有兩門九四式速射炮在不斷開火，發射榴彈攻擊51師的步兵。
九二步兵炮以曲射的方式發射榴霰彈，51師取得進展的代價是較爲慘重的傷亡，日軍的榴霰彈一爆炸就會有十幾名步兵被打中，直射的步機槍火力和速射炮的榴彈火力更是猛烈。
“輕機槍掩護，組織奮勇隊投擲手榴彈。”紀鴻儒對身後的軍官大聲命令道，主攻的302團處，戰鬥最爲激烈，特別是距離拉近後，後方的炮火掩護停止，步兵的壓力直線上升。
衝鋒的部隊傷亡逐漸增大，特別是隨着距離的拉近，日軍炮彈的殺傷威力幾乎越來越大，紀鴻儒一邊命令輕機槍壓制日軍陣地，一邊組織老兵前衝，向日軍陣地內投擲手榴彈，遭到日軍火力的阻擊，攻擊到距離日軍一百公尺後難以前進，302團的人散開，在原地和日軍對射，輕機槍和步槍排槍火力對着日軍陣地實施火力壓制，由奮勇隊攜帶手榴彈衝上去投擲手榴彈。
十幾名奮勇隊隊員都是老兵，帶頭的是一個排長，每個人都攜帶着臨時用綁腿捆製作的集束手榴彈，在302團的面前，對他們殺傷最嚴重的的是低窪陣地中的日軍速射炮和步兵火器，而後纔是部署在地勢較高處的重機槍，在一百公尺內的密集火力封鎖意味着他們根本無法前進太遠距離，只能讓步兵來硬啃。
十幾名老兵剛衝出去，日軍的九二重機槍就打掉了四五人，其餘老兵一邊分散一邊試圖規避日軍的機槍火力，衝到六十米處時，剩下的奮勇隊隊員使出全力拋出了手榴彈，二十多顆手榴彈投進了日軍陣地內，手榴彈爆炸產生的彈片殺傷了低窪陣地內的日軍，開火中的三七速射炮也由於手榴彈也停止了射擊。
奮勇隊以手榴彈掩護攻擊的目的達成，同時，奮勇隊也無一人生還。
“衝啊！”302團的士兵們一躍而起，衝向了日軍陣地，日軍主陣地地勢較爲低窪，二十多顆手榴彈投進去，日本人也亂了陣腳，另一側輔助攻擊的305團也趁勢發起衝鋒，日軍陣地內開始出現了慌亂，一百公尺對於衝鋒的步兵來說不算遠，頂着日軍的火力，302團終於攻入了日軍的陣地，兩軍短兵相接，日軍的步兵炮爲了避免誤傷而停火，重機槍只能對尚未衝進來的國軍射擊。
守備的日軍畢竟是一個加強大隊的兵力，302團雖然在305團的配合下打了進去，可要想真正的攻下陣地，還是相當困難的，當雙方捲入近戰的時候，兩軍的搏殺極爲慘烈，日軍兵力不少而且拼刺技術較爲優良，302團的攻擊部隊雖然新兵多，但是由團長親自帶隊，低級軍官和老兵都能身先士卒，因此隊伍也被激發出了血勇之氣。
當日軍不斷的刺倒中國士兵後，還會有更多的人衝上來和他們拼殺，在素質和裝備都不如人的情況下，中國士兵最好的武器就是他們的血肉和生命。
紀鴻儒打光了駁殼槍裡的子彈，從日軍手中搶了一把三八步槍，與普通士兵一樣，和日軍拼殺，周圍的衛兵也都和日軍殺做了一團，紀鴻儒左捅右刺，作爲長官，他的拼殺也在鼓舞着陣地內的士兵，接近紀鴻儒的日軍，不是被衛兵所阻，就是在和紀鴻儒的拼殺中陣亡，陣地內的戰況極爲慘烈。
見302團攻入日軍陣地，輔助進攻的305團立刻加緊攻擊，305團的攻擊部隊一部分繞攻日軍的重機槍陣地，另一部分直接沿着302團的攻擊路徑，增援陣地內肉搏的302團部隊。
日軍的重機槍沒有在低窪的主陣地內，沒有捲入肉搏戰，305團攻擊部隊向日軍陣地機動進攻，這些重機槍正好有了目標，調轉過槍口，向繞攻過來的305團射擊，305團也是軍官帶頭，硬頂着重機槍火力衝了上去，日軍無暇應付分作兩部分的305團部隊，加上主陣地正在肉搏，所以重機槍只是在沿路上留下了幾十具屍體，卻並沒有阻止住305團的攻擊。
305團成爲了壓倒日軍的最後一棵稻草，衝入日軍主陣地後，日軍在302和305兩個團的攻勢下終究沒能撐住，丟掉了柴樓附近的陣地。
奪佔了陣地後，302團團長紀鴻儒倒在肉搏過後的陣地上，被血戰餘生的衛兵和軍官們圍在中央，渾身是血，已經沒有了任何氣息。濃煙滾滾，英勇的官兵們用血肉和生命換來了他們腳下的柴樓陣地，紀鴻儒在彌留之際用盡力氣對周圍的官兵們說出了最後一句話。
“勿以我死爲念，弟兄們努力殺敵！”