对中国军队来说，美25师将进攻时间延后实在是一件极大的幸事：2月1日上午，在修理山以北的中国148师纵深阵地上，148师442团发现444团正在撤退，遂向师部报告了这一消息。得知444团撤离，148师代师长赵鹤亭（师长白肇学未到任）立即通过电话严厉斥责了444团的团领导。444团副团长马占伟和团丨党丨委的四名常委主动承担了责任（政委未认错，耐人寻味），全团人马立即北返，重新向修理山开去。2月1日下午，中国第444团重新回到修理山的阵地上——如果美25师在此时来攻，刚刚回到阵地上的444团将很可能因为刚回阵地、立足未稳而全面崩溃。
2月1日夜，修理山上一片平静，双方都在等待着天亮以后的血战。2月2日拂晓，晨雾笼罩着修理山。上午10点半，经过半小时的火力准备，美35团2营和土耳其旅分别向各自的目标发起攻击。
中路，美35团2营以E连向修理山主峰（474高地）发起了进攻。E连以2排在西，1排在东，分成两路向北攻去，又将3排留在253高地上，作为连的预备队。此外，连的重武器排的60毫米迫击炮和75毫米无坐力炮也部署在253高地上，为进攻的步兵提供火力支援。E连2排顺着陡峭的岩石山坡向修理山主峰峰顶爬去，一直进至距山顶约20米处都没有遭到射击。然而，在海拔453米左右的位置上，该排突然遭到431高地上中国军队的射击。在253高地上的火器排立即以60迫击炮向431高地山顶开火，直接命中山顶，中国军队的射击停止了。2排遂于下午2点顺利登上山顶，和从东面登上来的1排一道占领了修理山主峰。整个行动，E连无一伤亡。
修理山主峰以西，土耳其旅以一个营向440高地和431高地发起进攻。经过一阵不太激烈的交火，土耳其营顺利从西面占领了两个高地的山顶。然而，在两个高地的南坡，还有许多中国军队的工事和火力点，里面潜伏着数个排的中国士兵。对于这一点，土耳其营根本没有察觉。
在天黑以前，E连的三个步枪排和一个重武器排全部聚集到了修理山主峰，连的具体部署是：第1排在东北坡、第2排在西南坡与主峰和431高地之间的鞍部、第3排环绕主峰峰顶、重武器排在山顶。这样，美35团E连就形成了一个环形阵地。这一阵地，形态和美陆战7团F连曾在长津湖边的死鹰岭构筑的环形阵地有些类似。由于修理山主峰是由坚硬的石头构成的石头山，山上绝大部分地方都不能掘壕，三个步兵排便用山上的石头垒起了两米多高的石墙。只有1排在石墙前35米处挖了战壕——该排准备先守在战壕里，如果战壕守不住了就退到石墙后面去。了由于格兰特连长命令全连要尽可能地多带弹药上山，E连官兵没有携带睡袋和防寒装备，甚至连大衣也没穿。入夜以后，山顶的气温在零下10度左右，E连官兵们冻得瑟瑟发抖。
见E连孤零零地呆在修理山主峰上，麦利特营长深感不安，决定派G连增援E连。可是，在一片黑暗的寒山之中，G连的联络员根本找不到修理山主峰，只得大声叫喊E连的番号。E连官兵大声应答到：“E连在这儿！”可是，G连的联络员没有听到。不管E连官兵怎么呼应，联络员还是在执着地呼唤着E连。奇怪的是，在E连1排阵地前，却有人应答道：“我们是土耳其军！E连，我们来了！”1排的阵地面向东北面，那边根本就土耳其军，只有中国军队控制着的442高地。不祥的气氛一下子笼罩在修理山主峰上。到晚上8点半，1排的阵地上突然飞来了许多手榴弹；同时，在土耳其营控制的440高地和431高地上也响起了密集的枪声——中国444团出动9连、4连1排、5连两个排、6连一个排、侦察排共8个排的兵力，同时向修理山主峰、440高地、431高地发起了反攻。由于联合国军对中国军队穿过汉江的补给线进行了猛烈轰炸，50军已出现补给困难。在反攻开始前，为了在严寒中把肚子填饱，这些参加反攻的中国军人都只吃了和着白雪的少量炒黄豆（事实上，由于补给困难，中国第50军官兵普遍缺吃少穿，有的士兵甚至连棉鞋都没有，最后导致严重冻伤，只能锯掉双脚）。
E连1排遭到突然进攻，猝不及防，遂向后撤了35米，退到了垒在那里的石墙后面。中国军队遂暂停了对E连1排的进攻与此同时，遭到突然袭击的土耳其营一下子就崩溃了。该营官兵们有的像洪水似地向南朝山下跑去，有的向东逃进了E连2排的阵地。逃进E连2排阵地的土耳其兵有只16人，他们被2排收编了。与此同时，E连的炊事员带着热腾腾的饭从南坡爬上了修理山主峰山顶。冻得不行的E连官兵立即吃起饭来，以补充稀缺的热量。
E连刚吃完饭不久，中国军队就对退到石墙后的E连1排发起了又一次进攻。中国军队先以机枪和步枪射击，但子丨弹丨都打在了石墙上，躲在墙后面的E连1排没有受到什么伤害。接着，中国军队便向石墙后面甩出了手榴弹。由于石墙比人还高，E连1排没法射击，只能投出手雷、并将中国军队的手榴弹投回去以进行还击。很快，E连1排的手雷已经投光，但中国军队仍在不断甩来下雨似的手榴弹。这种中国手榴弹虽然杀伤力不大，但它们不停地在E连1排阵地上爆炸，E连1排死伤续出，不多时便已伤亡10人。该排遂继续后撤，退到了3排阵地东半部。在1排遭受攻击的同时，山顶附近的E连3排也遭到了手榴弹雨的攻击，该排只得退上了山顶，和重武器排呆在一处。
随着E连1排的败退，中国军队涌上东北坡，开始进攻修理山主峰山顶。中国士兵隐蔽在离山顶不远的地方，不停地向上扔出手榴弹。然而，相当一部分手榴弹却直接撞在3排修筑的石墙上，弹飞开去。尽管如此，还是有很多手榴弹落上了山顶，山顶上爆炸四起。一片黑暗中，E连3排顽强地在山上坚持着，不停地和中国军队互投手榴弹。现在，E连3排的情况已岌岌可危。
在修理山主峰西南坡的E连连部，格兰特连长立即呼叫美64炮兵营的炮火支援。成群的炮弹从南面打来，可绝大部分都飞过主峰，向北继续飞去——由于中国军队处于东北坡，相对于美军炮兵来说处在反斜面上，弹道曲线不够弯的155榴弹炮够不着到中国军队。格兰特连长只得让炮兵向431高地射击。过了一会儿，美64炮兵营向战场上空发射了照明弹。刹那间，原本漆黑的修理山战场被照明弹照映得亮如白昼。这下，山坡上的中国军队被山顶的E连居高临下地收紧眼底。E连立即发挥全部火力，以机枪、步枪、迫击炮、无坐力炮向山下猛烈射击，击退了来攻的中国军队。此时，时间是午夜时分。
在照明弹的保护下，E连在两个多小时内没有遭到任何攻击。凌晨2点15分（2月3日），照明弹熄灭、坠落了，寒冷的战场再次陷入一片漆黑。这时候，有至少三个排的中国军人突然从431高地上冲向E连2排阵地，发起了新一轮的手榴弹进攻。同时，有12名中国军人从E连2排和3排阵地的空隙中趁黑摸了过去，直接冲上山顶，开始向环绕山顶的E连3排和1排射击——这真是一次无谓而又值得尊敬的举动。由于一片漆黑，E连1排和3排不知道到底有多少中国士兵冲上了山顶，遂一边射击一边冲上山顶，和这12个中国军人展开了白刃战。在西南坡上的连部里，格兰特连长突然听到山顶传来一片枪声和喊杀声。一下子弄不清楚状况的他以为连的阵地已经被完全突破，便向营部绝望地报告道：“没有指望继续固守了。”
然而，格兰特的担心很快就消退了——面对人数是自己数倍的美军，冲上山顶的12名中国军人用刺刀、枪托、工兵镐战斗到了最后一刻，全部战死在山顶上。不久，进攻E连2排的中国军队见无法攻破该排的石墙，也退了下去。这时，时间是凌晨3点左右。修理山主峰上，E连的3部无线电台已被打坏2部， 有线联络设备也已在中国军队的进攻中被切断。在山顶，连的伤亡为：3人战死，40人战伤，全员不同程度冻伤。在受伤者中，有8人伤势严重，需要后送。但这些人里有好几个都拒绝后送，而是继续留在阵地上和战友共存亡。阵亡人数之所以这样少，是因为中国军队在进攻中主要使用的武器为手榴弹。中国军队的手榴弹制作工艺粗糙，杀伤力很弱，被炸中的人大部分都只会受伤，不会死。
接下来的两个多小时，美军炮兵不停地向E连头顶发射照明弹，重新将战场照得如白昼一般。这两个多小时内，双方只以机枪和步枪进行了远距离的零星对射——此时，双方都遇到了缺乏弹药的问题，因此双方的射击都基本上是短点射。E连方面，由于该连整夜都坚守在修理山主峰上对抗中国军队的围攻，连一直没有获得弹药补给，此时弹药已经所剩无几。中国军队方面，弹药缺乏则是所有前线部队都普遍存在的现象——如前所述，由于补给线不断遭到轰炸，汉江南岸的中国军队面临着严重的补给短缺。以50军148师为例，自李奇微发动“霹雳作战”以来，该师只得到了两次弹药补充：第一次在1月31日晚上，军里送来了手榴弹、反坦克手雷、地雷、60毫米炮弹4000发；第二次在2月1日下午，师得到了2.9万发子丨弹丨（2.3万发分配给在前线苦战的444、443两团，相当于每人仅分到3至4发、3000发分配给纵深的442团，师部留3000发）。这么一点点弹药，对一个师的部队来说无疑是杯水车薪。