下午13时，攻击松骨峰阵地的美军开始了第五次冲锋。由于中国军队的合围越来越紧，美军的命运已经到了最后时刻。参加向松骨峰冲锋的美军增加到上千 人，美军出动了飞机、坦克和火炮，向这个公路边的小山包进行了长达40分钟的猛烈轰炸。三连的士兵在根本没有任何工事可以藏身的阵地上蹲在弹坑里，然后突然冲出来向爬上来的美军射击。
随着美军的冲锋一次次被打退，美军投入冲锋的兵力越来越多，而在松骨峰阵地上的三连可以战斗的人越来越少了。排长牺牲了，班长主动代理，班长牺牲了，战士主动接替，炊事员和通信员也参加了战斗。指导员杨少成的子弹已经没有了，他端着刺刀冲向敌人，当数倍于他的美国士兵将他围住的时候，他拉响身上剩下的最后一颗手榴弹，喊了一声：“同志们，坚决守住阵地！”然后在手榴弹爆炸之际和敌人抱在一起。中国士兵们看见自己的指导员就这样牺牲了，他们含着泪呐喊：“冲呀！打他们呀！”兵们向已经拥上阵地的黑压压的美军冲过去。
这是三连的最后时刻，也是那些亲眼目睹了松骨峰战斗的美国人记忆深刻的时刻。
没有了子弹的中国士兵腰间插着手榴弹，端着寒光凛凛的刺刀无所畏惧地迎面冲了过来。刺刀折断了，他们抱住敌人摔打，用拳头、用牙齿，直到他们认为应该 结束的时候，他们就拉响了身上的手榴弹。共产党员张学荣是爬着向敌人冲上去 的，他已经身负重伤，没有力气端起刺刀，他爬到美军中间拉响了在牺牲的战友身上捡来的四颗手榴弹。一个叫邢玉堂的中国士兵，被美军的凝固汽油弹击中，浑身燃起大火，他带着呼呼作响的火苗扑向美军，美军在一团大火中只能看见那把尖头带血的刺刀。美军士兵在这个“火人”面前由于恐惧而浑身僵硬，邢玉堂连续刺倒几个敌人，在他生命的最后时刻，他紧紧抱住一个美国兵，咬住这个美国兵的耳朵，两条胳膊像铁钳一样箍住敌人的肉体，直到两个人都烧成焦炭。美军的第五次冲锋终于失败了。松骨峰的三连阵地上只剩下了七个活着的中国士兵。松骨峰阵地依然在中国士兵手中。松骨峰战斗最后结束的时候，一个从中国来到朝鲜的名叫魏巍的作家和—一二师师长杨大易一起走上了三连的阵地。阵地上，在几百具美军士兵的尸体和一片打乱摔碎的枪支中间，他们看见了牺牲的中国士兵仍保持着的死前热血贲张的姿态。他们手中的手榴弹上粘满了美国兵的脑浆，嘴上还叼着美国兵的半个耳朵。那个名叫邢玉堂的战士的尸体还冒着余烟，他的手指已经插入他身下那个美国兵的皮肉之中。作家魏巍将松骨峰战斗写成了那篇著名的通讯，名为：《谁是最可爱的人》。
就在这天黄昏，范大恩的三三五团反守为攻，全团出击了。同时，在各个方向围歼美军的中国军队也开始了最后的攻击。在黄昏落日的映照下，在军隅里、凤鸣里、龙源里之间，被围困的美军被切成一个个小股，受到从四面压上来的中国士兵的追杀。企图解救美国士兵的美军飞机飞得很低，四处逃命的美国士兵向天空摇晃着白毛巾，但是中国士兵也学着他们的样子摇晃起白毛巾，于是美军飞行员只能在一种不知所措的状态之中向大本营不断地报告着一句话：“完了，他们完了！”夜幕降临了。
朝鲜战场上的黑夜是为美军准备的坟墓。第三十八军副军长江拥辉登上指挥 所的最高处，他看见了令任何身经百战的指挥官仍会感到惊心动魄的场景：我站在高处，放眼南望，冷月寒星辉映的战地，阵阵炸雷撕裂天空，“轰隆隆，轰隆隆”连绵不断。几十公里长的战线上，成串成串的曳光弹、照明弹、信号弹在空中交织飞舞，炮弹的尖啸，手榴弹、爆破简、炸药包发出的闷哑的爆炸声，在峡谷中回响不息。敌我双方在公路沿线犬牙交错的激烈战斗，那是我从戎几十年，从未见到过的雄伟、壮阔的场面。敌人遗弃的大炮、坦克、装甲车和各种大小汽车，绵延透迄，一眼望不到头，到处是散落的文件、纸张、照片、炮弹、美军军旗、伪军“八卦旗”以及其他军用物资……
这天晚上，也是志愿军司令部最紧张的一个晚上。彭德怀披着大衣，整夜不停地起草电报，根本不吸烟的他开始向参谋伸手要烟。他已经连续六个昼夜没有合眼了，他面容消瘦，眼睛青肿，嘴唇开裂，但当前线传来胜利的消息的时候，他显得极其兴奋，亲自起草了一个嘉奖电报：梁、刘转三十八军全体同志：此战役克服了上次战役中个别同志某些过多顾虑，发挥了三十八军优良的战斗作风，尤以—一三师行动迅速，先敌占领了三所里、龙源里，阻放南逃北援。
敌机坦克各百余终日轰炸，反复突围，终未得逞。至昨（三十日）战果辉煌， 计缴仅坦克汽车即近千辆，被围之敌尚多。望克服困难，鼓起勇气，继续全歼被围之故，并注意阻敌北援，特通令嘉奖，并祝你们继续胜利！中国人民志愿军万岁！三十八军万岁！在汉语的词汇中，“万岁”一词是有其特殊含义的，是不能随便使用的，它是至高无上的人物和事物才能使用的专用词汇。中国战争史上以前没有、现在依然没有哪支部队能被称之为“万岁”。这个嘉奖电报起草好之后，连几个副司令员都对这个“万岁”的称呼提出了异议，汉语中赞扬的词汇很多，能不能换一个，但是彭德怀坚持“万岁”。
据说，在第一次战役后受到彭德怀痛骂的第三十八军军长梁兴初，在前线接到彭德怀的这个电报的时候，流了泪。志愿军总部电报发出的时候，第三十八军的士兵们正在公路上清理缴获的美军物资。根据副军长江拥辉的回忆，当时，一名中国士兵在摆弄一台美军的收音机时，收音机里传出的一首歌曲令在场的所有中国士兵们愣住了。收音机里播音员说的是中国话：“这里是中央人民广播电台，现在播送中华人民共和国国歌。”自出国以来便在生死中搏斗的第三十八军的士兵们，脸上烟火斑驳，身上衣衫褴褛，他们围着这台收音机站在硝烟缭绕的公路上一动不动。 “起来，不愿做奴隶的人们！
