9月26日，陆战五团的两个营开始进攻岛北四座陡峭的石灰石小山，这里被统称为“虹高地”。日军在此部署有步兵、炮兵、海军工程兵及来自科罗尔岛的增援共计1500人。经过两天激烈战斗，陆战五团二营在27日晚占领了岛北端的阿卡拉克罗点。但他们占领的仅仅是地表，数不清的日军残兵据守地下坑道负隅顽抗。陆战队员炸毁了隧道出入口，试图将日军活埋地下。但数周后仍有少数日军幸存者从地下挖出坑道，重返地面参加战斗。陆战五团二营随后调头南下，支援第一营的作战，终于在29日拿下了“虹高地”。至此日军盘踞的最后地段只剩下“鼻头岭”了。
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26日当天，海军陆战队第一一四战斗机中队的“海盗”战斗机进驻贝里琉机场，开始协助地面部队实施近距离攻击。但是美军仅仅控制了机场跑道，周围高地仍有不少日军存在。贝里琉机场出现了罕见的一幕，“海盗”围绕机场北方的乌默布罗格山实施扫射和轰炸，弹药用光后立刻飞回机场补充。因为飞行距离太短，飞机起飞时甚至不用收起连落架。一些美军飞行员甚至在起降时用手枪对日军进行射击。这种滑稽的近距离攻击前所未闻，成为太平洋战场的一道奇观。尽管遭受了立体打击，但隐藏在洞穴中的日军并未遭到毁灭性打击，他们顽强将美军的一轮轮进攻化为无形。失去一个洞穴对日军来说无关痛痒，他们在地下迷宫中四处游走，瞅准机会及时出击，将失去的洞穴重新夺回。
就在五团一营、二营围攻“虹高地”的同时，三营已将攻击目标对准了距阿卡拉克罗点仅300米的埃塞布斯岛。L型的埃塞布斯岛长2300米，其东北方向就是面积更小的孔阿乌鲁岛。该岛通过一段木质堤道与贝里琉相连，但该堤道已被日军提前摧毁，美军夺取该岛必须再实施一次小规模的两栖登陆。岛上一处辅助机场虽已毫无用处，但美军一旦拿下两岛，就将完全切断科罗尔岛向贝里琉的增援路线。
即便是如此小规模的登陆作战，美军也不敢有丝毫大意。登陆之前，战列舰“密西西比”号、轻巡洋舰“丹佛”号、“哥伦布”号率数艘驱逐舰配合贝里琉岛陆基炮兵对小岛实施了密集的炮火准备，从贝里琉机场起飞的“海盗”战斗机也赶来助战。本次战役规模虽小，却属于海军陆战队航空兵首次独立支援两栖作战。鉴于战斗毫无悬念，鲁普图斯特意邀请了众多海军高级军官前来观摩。数周前宣称“岛上再也找不到炮击目标”的奥登尔多夫少将率众参谋舒舒服服地端坐在有装甲防护的司令塔内观摩了登陆的全部过程。
登陆行动由陆战五团三营承担，陆战七团一营留作预备队。上午9时30分，陆战队员无血上岸，仅3辆坦克因渗水搁浅。埃塞布斯岛地势平坦，到处覆盖着低矮的灌木丛。到了此处，见识过贝里琉复杂地形的陆战队员总算逮住了发泄机会，他们在坦克的带领下快速挺近，势如破竹。此处的防御工事远不如乌默布罗格山坚固，日军各部之间也缺乏配合。到黄昏时分，美军已消灭了岛西的大部分日军。五团三营A连在坦克的带领下向机场跑道突进，最终抵达埃塞布斯岛最东端，随后登上了孔阿乌鲁岛。三营K连则继续肃清位于岛西的日军残部。
经过次日上午的战斗，三营于29日下午15时宣布占领两岛。作战仅持续了36小时，全歼日军463人，美军付出的代价是15死、33伤。鲁普图斯在30日公开宣布，埃塞布斯岛日军有组织的抵抗已经结束，“贝里琉岛北部地区已经完全在我军的控制之中”。他的说法让很多人气愤难平，因为肃清岛上残敌的战斗仍然持续了数周之久。两岛陷落标志着贝里琉与科罗尔岛的联系完全断绝，美军最终夺取贝里琉已变成一个时间问题。谁也想不到，这个时间竟然会如此之长。
占领了岛南北地区之后，美军第三二一团从北、陆战七团由南、西两个方向进逼“鼻头岭”，中川残部据守的区域已缩小到长900米、宽400米的一块长方形地区。9月29日，鲁普图斯下达了一道匪夷所思的命令，师属坦克一营撤出战场，跟随被打残的陆战一团回帕伏伏岛休整。这道命令让陆战一师上下震惊异常，因为该营至少还有12辆“谢尔曼”坦克可以参加战斗。事后连副师长史密斯准将都坦诚，“这是严重的决策失误，因为重型机动火力在战场上的作用十分重要，‘谢尔曼’坦克更是不可或缺。”
不断给美国人带来麻烦的还有糟糕的天气。一场突如其来的台风导致作战海区连续三天狂风怒号，暴雨倾盆，岛上美军急需的弹药、燃油和生活物资无法上岸，成吨急需物资只能依靠运输机空投。台风带来的唯一好处是白天气温骤降20多度。虽然人感觉凉快了，但下个不停的暴雨却使岛上道路全部变成了稀泥坑，车辆和人员通行更加困难。
10月3日，陆战七团得到了陆战五团三营—他们已完成了在埃塞布斯岛的作战任务—的增援，准备用四个营兵力从三个方向同时发起进攻：七团一营、三营从北向南，二营从南向北，五团三营向西对“马蹄山”和“五姐妹山”实施牵制性进攻。在付出惨重伤亡代价之后，美军拿下了除“五姐妹山”之外的所有目标。期间五团三营虽然拿下“五姐妹山”五座山头中的四个，却因无法巩固阵地最终撤出。
在西岸公路一个叫“死亡弯道”的地方，师部参谋约瑟夫汉金斯上校被日军机枪弹扫中身亡，成为美军在贝里琉战役中阵亡的最高级别军官。当时陆军和陆战队车队被碉堡中的日军火力堵在路上无法前进，汉金斯不顾个人安危下车到公路中间察看情况。当他对着驾驶员大声吼叫催促他们发动汽车时，碉堡中射出的机枪弹打倒了他。同日，第八两栖牵引车大队在护送伤员途中遭日军袭击，年仅18岁的理查德克劳奇扑到即将引爆的手榴弹上，以自己的牺牲保护了战友，他后来被追授荣誉勋章。
至此陆战七团已在乌默布罗格山地激战两周。登陆日上岸的3217名官兵中，阵亡、受伤或失踪者已达1486人，近三周伤亡率达到了惊人的46%。包括增援的五团三营，美军四个主力营都已经萎缩到了连队规模。和对待陆战一团类似，盖格希望撤下陆战七团，鲁普图斯极不情愿地接受了上司的建议，同时固执地强调“战斗将在几天内结束”。为了实现自己的诺言，他决定打出最后一张王牌—陆战五团。
两个兄弟团队都被打成半身不遂，临危受命的哈里斯上校不由倒抽了一口凉气。思忖再三，他决定采用两条全新的进攻策略：首先，只从北面一个方向发起进攻，逐个占领高地，蚕食敌阵；其次，使用围困战术，“不吝惜弹药，把尽可能多的炮弹砸向敌人，保全部队，减少伤亡。”
10月5日，陆战五团二营替下陆战七团三营，并调来推土机开辟道路，同时沿西岸道路部署炮兵，近距离轰击西向的悬崖峭壁。两天之后，美军坦克顺利开入“马蹄谷”，之后通过6天的激战不断蚕食日军阵地。140高地被攻克后，美军将一门75毫米榴弹炮推上山头，使用沙袋固定后直接瞄准洞口开炮，居高临下的日军还之以猛烈炮火。战至10月13日，日军阵地已被压缩到仅剩长730米、宽450米的狭窄区域。中川致电井上师团长，“可战之兵已不足700人。”
盖格建议用第八十一步兵师替换被打残的陆战队。鲁普图斯拒绝陆军的增援，坚称自己的部队“数天内就能拿下鼻头岭”。美军不仅完全握有制空权和制海权，且地面部队数量和炮兵火力也远远超过对手，仅投入作战的坦克就达到了三位数，竟然拿不下日军盘踞的最后一小块阵地！心比天高、命比纸薄的鲁普图斯只能仰天长叹，徒呼奈何。
贝里琉之战陷入僵局，美军可谓进退维谷。当初他们将本次作战命名为“僵持行动”，可谓一语成谶，名副其实。
预知后事如何，请看本节最后一小节“虎头蛇尾”。