日軍進攻掛雲山，是和偽軍配合作戰的。
敵人進攻
10點多鐘，敵人發起四面進攻。
在北面的嶺口，架起了兩門山炮向掛雲山猛轟。
在西側的山頭，約一個營的敵人爬上掛雲山兩側距離主峰很近的鍋帽山等主峰上，用十幾挺輕重機槍向主峰西部掃射。
東面、南面黃巖嶺、騎鞍寨上的敵人，約四、五個連的兵力，以幾十挺機槍和小炮向掛雲山主峰和臥狼堖、三堵牆猛烈射擊。
一時間炮聲、機槍聲連成一片。一陣山炮過後，在機槍的掩護下，偽軍在前，日軍督後，從西側的「之」字形的登山小道上發起進攻。
從這些記載來看，日偽軍進攻掛雲山的主要兵力，大概是在兩三個營，也就是一千多人的水平。其中，還是偽軍為主。這些偽軍行動遲緩，作戰意志不強，遠遠的隔著山頭打槍打炮，看起來聲勢浩大，實際命中率堪憂。
我軍依託地形防禦
我軍大多數是民兵，武器又比較老舊，射擊技術也不好，所以，採取的是依託地形，把敵人放近了打的戰術。日偽軍進攻時都躲在戰壕裡，當敵人爬到距陣地幾十來米遠的地方時，在一聲「打」的高喊聲中，密集的子彈射和手榴彈突然投向敵群。這樣的排槍齊射，特別是兩支花機關衝鋒鎗交叉掃射，加上頭頂的手榴彈雨，對於作戰意志不強的敵人，是非常有效的。日偽軍的連續兩次進攻，都被英勇的戰士們用步槍和手榴彈擊退。
敵人看到這樣不能攻上去，於是改變了戰術。除加強火力掃射外，開始了「車輪進攻」。一群群敵軍象蝗蟲一樣向上湧來，第一部分剛被打下去，第二部分又上來了，第三部分也跟著上來。這種不間斷的連續進攻，並無什麼戰術配合，而且地形狹窄，主峰的攻山道路只有一條，所以自然也是雷聲大雨點小，沒有多少效果。
與此同時，進攻東面臥狼惱陣地的敵人，在機槍、山炮掩護下，沿東面的盤道向臥狼堖東面的三堵牆進攻，戰士們用排子槍一次次把敵人打死在三堵牆下，直到中午時分，敵人連三堵牆也沒有佔領。
日軍飛機偵察調整部署
整整一個上午，敵人組織了幾十次的進攻，一直不能衝上掛雲山。
掛雲山上到底有多少八路軍？估計當時的日軍也很迷惑。這時候應該有經典橋段：
偽軍團長狼狽的跑到日軍督戰的中隊長面前：「太君，八路兵力太多，火力太強，弟兄們衝了十幾次，實在是打不上去啊」。
日軍中隊長不由分說，就是一頓耳光：「廢物！」
然後漢奸翻譯官從中勸解：「太君，我看這股八路軍不凡，遠距離有機槍，衝上去又有衝鋒鎗和手榴彈，怕是八路的主力啊。」
日軍軍官一聽也是猶豫：別是抓到了大魚？於是趕緊命令電臺，聯繫駐石家莊的總部。總部就派了一架飛機，前來偵察。
這一來一去的，加上飛機加油起飛，沒有一兩個小時下不來，這就把正午時間都耽誤過去了。
在這個空隙中，山上山下都比較寧靜。中隊長李鴻山和呂秀蘭分頭檢查了戰況。當時李鴻山正患瘧疾，發著高燒。當他們檢查完畢，在掛雲山東端的老君廟後邊碰頭時，敵人的飛機偵察完畢，飛走了。這時候敵人的山炮又響了。這時李隊長正在爬往懸崖邊的一塊大石頭後觀察敵情，不料一發炮彈落在他身邊，當場犧牲。
呂秀蘭撿起李隊長的駁殼槍，讓區小隊的李芳芳代替自己在臥狼堖上指揮，她留在主峰，並要求同志們節省彈藥，多備石塊，狠狠打擊敵人。
指揮全山戰鬥的重任一下落在了呂秀蘭的肩上。這究竟是怎樣一位傳奇女子？
李秀蘭
呂秀蘭出生在邯鄲大名縣一個貧苦的農家，十五歲那年，家鄉發了大水，老百姓們沒法過日子，只能離鄉背井討生活，為了給女兒找條活路，父母把她賣到掛雲山下，井陘縣莊子頭村一戶人家當童養媳。
苦難的生活磨鍊了她剛強的性格。
抗日戰爭爆發後，她毅然剪掉辮子，參加抗日工作。她動員全村婦女做軍鞋，支援前線；她組織婦女慰問傷病員，鼓勵他們安心養傷，重上戰場；她還常和男民兵一起外出打遊擊。1939年，20歲的秀蘭參加了抗日區政府工作，後來當上了區武委會婦女部長。
1940年百團大戰一打響，她帶領男女民兵，配合主力部隊英勇作戰，哪裡危險上哪裡，在槍林彈雨中跑來跑去，割電線、炸橋梁，一夜行軍數十裡，吃苦耐勞勝過男子漢，在民兵中具有很高的威信。
可以說，她的成長經歷，就是很普通的我國勞動人民，面對外辱，最自然的在反抗中成長的故事。這樣的故事所在多有，毫不稀奇。但是一個兩個的不要緊，千個萬個，幾十萬幾百萬覺醒的群眾，這就是致命的！
這就是「人民戰爭的汪洋大海」！
日軍猛攻東側
飛機偵察以後，日軍弄清楚了我軍的兵力規模和部署情況，很快搞清楚了戰場的重點，是在控制比主峰更高的臥狼堖上！
敵軍又開始衝鋒了。這次敵軍在佯攻西側的同時，集中火力強攻臥狼堖。而且，這次敵人的進攻非常兇狠，戰術動作高超而且行動迅猛，估計是動用了督戰的真正日軍。
臥狼堖上光禿禿的，守軍又只是民兵區小隊，敵人的火力很快就將我軍壓制，只有三中隊加強過來的機槍組還在還擊。他們讓民兵基幹隊撤離，自己獨守臥狼堖，打退了敵人的多次衝鋒。一個又一個的同志倒下了，最後只剩下了機槍手李芳芳。
敵人又一次衝上來時，李芳芳端起機槍橫掃一陣，子彈很快打光。他扔掉機槍，抓起手榴彈左右開弓甩了出去，只剩下了一顆手榴彈。李芳芳把戰友們的槍摔斷，一截一截地投向敵人。日軍見山上只有李芳芳一個人，便端著刺刀向他逼來，當敵人快撲到他身邊時，李芳芳拉響了最後一顆手榴彈，與逼近的日軍同歸於盡。1940年10月4日《抗敵報》第四版，載有一篇由晉察冀社特派記者田×寫的《最後一顆手榴彈》。特摘錄部分：
這裡只有二十個戰士——他們守衛在最高的山嶺上。山嶺穿過雲的地帶以上，人們叫它「掛雲山」。從我們的主力轉移之後，敵人就把這個山嶺包圍了。我很尊敬，在這樣的情況下就是死的面前，沒有一粒悲觀思想或崩潰思想，從二十個心裡流露出來；他們用一個聲音宣誓：打到最後。包圍是一夜了……敵人下了決心的，又帶著錯誤的幻覺，以為這裡是主力，幾乎五十倍的兵源，在這裡包圍著二十個，堅決不讓二十個反衝鋒獲得半分成功。第一次反衝鋒，敵人受了損失，二十個也受了損失。這真是打到最後了。二十個戰士把幾十發子彈都打光了，有的彈頭嵌進了敵人的心窩，有的則嗚嗚地響著悲壯的節奏落下無限深的荒涼的山谷裡；山嶺早霞浸著和勇士們的血，共同唱著最後爭鬥之歌——十九身上的血，把霧塊織成紅，霧一面漂泊著，又一面把山嶺染成紅的山嶺，這樣毫不痛苦的這了祖國可愛的山嶺，而且為了無數的八路軍，為了無數的人民捐助了生命，在那裡。這真是打到最後了。二十個戰士剩下最後的一個……可是敵人逼近了，要他活嗎？還不砍他的頭子，用腳把他的頭從掛雲山一直踢到天外嗎？最後的一顆手榴彈爆炸著。七八個敵人四分五裂的滾著……掛雲山黑著，悲哀著，憤怒著，大概也淌著眼淚吧……
記者的文筆有限，但是確實是寫出了心中的激情，戰士的英勇，確實是能讓天地動容！
基幹隊撤退和白雲洞
在機槍組堅守陣地的同時，守衛在主峰東面山峽處的區基幹隊員，也邊打邊撤，一路退下山來。日軍跟著撤退的基幹隊民兵，一路衝到了臥狼堖北壁的白雲洞口，這裡躲避了50多名群眾。敵人看到地上的有血跡，懷疑洞中有人，就先向裡喊話，裡面的群眾死死躲著沒有反應。看到到黑洞洞的洞口，裡面不知有多深，敵人不敢貿然進去，又著急追擊逃離的民兵，就向裡面打了一陣機關槍，扔了幾顆手雷走了。由於洞子曲折多彎，裡面的五十多名群眾安然無恙，逃過了一劫。
主峰的戰鬥
正在西邊指揮戰鬥的呂秀蘭，忽然聽到臥狼堖上的槍聲停了，知道情況不好，忙組織火力增援。這時，敵軍已經佔領了制高點，架起了機槍，從臥狼堖掃射過來。前去增援的同志，壓根衝不過去，被敵人壓制在老君廟後，只能用步槍，阻擊沿小路向上爬的敵人。
西邊的敵人這時也發狂似地硬打硬攻。守衛主峰的勇士們腹背受敵，而且在這個時候，唯二的兩支花機關衝鋒鎗，子彈也打光了。步槍所剩的子彈不多，只好用手榴彈和石頭還擊敵軍。
情況已經危在旦夕。
突圍戰鬥
在此情況下，繼續堅守已經不可能了。而且當時天色已不早，牽制敵人的任務已經完成，隱蔽在白雲洞的群眾，因敵人未發現也安然無恙，突圍的時刻到了！
於是戰士們把打光了子彈的花機關槍，藏到了老君廟匾額後面，由呂秀蘭帶領康英英等三中隊戰士，負責阻擊敵人，其他同志突圍。
突圍開始了，守在廟裡的五十多名同志，每人手拿兩顆手榴彈，一起甩向敵人，趁著敵人混亂，和爆炸的煙霧，從山後的一條石夾縫裡向下撤。可是敵人火力太猛，部分同志當場犧牲，有的被抓俘。據倖存者回憶，那犧牲的，大都是從陝北來的紅軍，他們與我們地方部隊合編在一起。山上那個指揮作戰的李隊長是江西人。
六壯士跳崖殉國
1962年7月20日的《石家莊日報》曾載有《浴血苦戰掛雲山》一文。文中敘述了李鴻（恆）山和呂秀蘭指揮戰鬥的經過，寫到「她（呂秀蘭）跳下懸崖，五個戰士也相繼撲了下去」，但沒有介紹這5位跳崖者的姓名和身份。後來根據時任三峪村支部書記康三竹，和參加過戰鬥的青抗先隊員康來羊、溫會祥回憶：
主峰上只剩下呂秀蘭、康英英、劉貴子等六人。呂秀蘭見此情形，狠狠地甩出幾顆手榴彈，把圍上來的敵人壓下去，六人趁機忙把手中的槍摔碎，抓起僅有的幾顆手榴彈，從廟裡衝出來，分頭奪路突圍。敵軍一看，只有6個人了，於是停止射擊，想抓活的。
呂秀蘭跑到西邊，見敵軍端著刺刀衝了上來，就又沿廟殿的後牆往東跑。可是東邊的敵軍也逼了過來，不等敵軍逼近，呂秀蘭縱身跳下懸崖。
緊跟在呂秀蘭身後的康三堂和李書祥也趁敵人未到身邊，從廟臺上跳下懸崖。
劉貴子從廟臺下跑出來後，幾個日軍緊追了過來。他一出南天門，又見四五個日軍從門外閃出上前抓他，也毫不猶豫地從南天門外的懸魂臺上跳了下去。
身體掛花的康英英和康二旦跳過西邊道旁的矮牆後，正碰敵人端著刺刀捅來，他倆轉過身，相繼從西邊跳下懸崖。
與狼牙山五壯士，和對崮山十四勇士不同的是，由於掛雲山實在太高，而且崖高坡陡，6位勇士都當場犧牲。
太陽落山時，日偽軍終於佔領掛雲山。他們萬萬沒有想到，在掛雲山上頑強地抵抗了他們快一天的對方，竟然是地方「土八路」，顏面大失的日偽軍無臉久呆，用馬匹馱著傷員和屍體，不久就灰溜溜的離開了掛雲山。
據當地老人們講，阻擊戰後的第二天，區政府組織當地群眾上山清理戰場，山上山下到處是遺體，三中隊的戰士遺體具多，但都不知其姓名，第二天上山清理戰場時，看到血水從南天門流到山下，在玉皇廟的匾額後，發現了烈士們有意隱藏的那兩挺打光了子彈的花眼機槍，還撿起好多刺刀和被摔壞的槍枝，遍地都是炮彈皮和手榴彈柄蓋。
這次戰鬥，三中隊參戰50多人，自中隊長李鴻山以下，有等40多名同志壯烈犧牲。
「咱們在掛雲山上犧牲的，知道的有李恆山（連長）、戰士劉貴子、康元林、劉二小，區幹部有呂秀蘭、康二旦、李芳芳，老百姓有李樹祥、康三堂、李桃羅、溫玉樹、康合合，這些都是當地人，其他地方人的姓名說不上。只認識中隊長李鴻山（有寫李恆山）其他還有區小隊、青抗先成員和參戰的群眾，約百餘人。當地的，各村都自行運回安葬了；部隊的只有李隊長用了一口簿棺材，其他戰士都和衣埋葬在掛雲山下的泉坡峪。
總結下來，當時在掛雲山上的200多人，
50多名群眾和兒童團員躲在白雲洞倖存。
50多名臥狼堖上的民兵基幹隊員撤退了一部分。
50多名堅守主峰的三中隊戰士陣亡了40多名。
50多名配合作戰的群眾突圍了一部分。
因此當年總共的犧牲數，是在100多名。日偽軍的損失數不詳。按照我軍的火力和兵員素質，有目擊者說用馬馱走了50多名傷兵和100多具屍體，恐怕並不精確。按照正常傷亡比例，即使150的總傷亡是真的，日偽軍死亡也應該是在三分之一，也就是四五十人左右。民兵的戰鬥力不能和正規軍相比，這也是正常的。但是掛雲山阻擊戰告訴我們的，是無論強弱，只要敢於反抗，人民群眾發動起來了，敵人就討不到什麼便宜！
多年後，被稱為「掛雲山六壯士」的，都是當地人，家在掛雲山下：
呂秀蘭，莊子頭村人，區婦救會武裝幹部；
康英英，又名康元林，三峪村人，三中隊隊員；
劉貴子，莊子頭村人，三中隊炊事員；
康二旦，三峪村人，區助理員；
李書祥，三峪村人，青抗先隊員；
康三堂，三峪村人，兒童團員，年僅15歲。
除此之外，請我們記住掛雲山阻擊戰中，犧牲的平井獲遊擊大隊三中隊，自中隊長李恆山以下，戰士李芳芳、劉貴子、康元林、劉二小等烈士！
致敬英烈，治史銘記！