Оставшиеся в живых пограничники приняли бой. Они отстреливались до последнего, но силы были неравными. Из находившихся тогда на острове бойцов в живых остался только рядовой Геннадий Серебров. В этот момент к месту боя подошла группа под командованием Бабанского. Пограничники залегли в снегу и встретили китайцев плотным автоматным огнём. Это позволило на некоторое время задержать наступавших.
Примерно в 18 километрах от Даманского располагалась ещё одна советская погранзастава — «Сопки Кулебякины». Получив по телефону сообщение о нападении китайцев, командир заставы старший лейтенант Виталий Бубенин действовал очень решительно. Посадив в БТР 20 бойцов, Бубенин отправился на помощь гибнущим товарищам. Около 11:30 БТР достиг Даманского. Пограничники высадились из бронетранспортёра и с ходу вступили в сражение. Очень быстро командир понял, что в открытом бою противостоять китайцам невозможно. И тогда он принял решение зайти на бронетранспортёре в тыл наступающим. Бубенин и четыре пограничника сели в БТР и, обойдя остров вокруг, неожиданно ударили с фланга. Это был переломный момент боя. Вскоре был уничтожен командный пункт нарушителей, и они, унося с собой убитых и раненых, стали отступать. К полудню 2 марта к Даманскому подошли подкрепления с других застав. Исход боя был решён. В сражении погибло 32 советских пограничника, 14 были ранены.
Поражение не остановило китайцев. На территории КНР напротив Даманского был развёрнут 24-й пехотный полк армии Китая численностью около 5000 военнослужащих, по сути дела, целая пехотная дивизия. В ответ с советской стороны была развёрнута мотострелковая дивизия, имевшая на вооружении реактивные установки залпового огня «Град».
14 марта около трёх часов дня находившиеся на Даманском советские пограничники получили неожиданный приказ: отойти с острова. Тотчас на Даманский устремились мелкие группы китайских военнослужащих. Около восьми вечера на заставу поступил совершенно противоположный приказ: вернуться на остров. На Даманский выступил отряд подполковника Яншина в составе 60 пограничников на четырёх БТРах. Китайцы тотчас отошли на свой берег. Ночь прошла спокойно. Около 9 часов утра 15 марта на китайском берегу заработал громкоговоритель. «Покиньте китайскую территорию!» — призывали китайцы советских пограничников. «Одумайтесь, пока не поздно, перед вами — сыновья тех, кто освобождал Китай от японских захватчиков», — пытались образумить китайцев. Прошло ещё около часа, после чего китайские войска начали массированную атаку при поддержке артиллерии и миномётов.
Перевес был явно на стороне китайцев, однако почти два часа отряду подполковника Яншина удавалось удержать свои позиции. Около полудня был подбит один БТР, ещё через несколько минут снаряд поразил второй бронетранспортёр. Ситуация становилась критической. О сложившейся обстановке было доложено в Москву. Пограничники просили разрешения ввести в бой армейские части, в том числе и установки «Град». «Использовать только силы погранвойск» — был ответ Москвы. Небольшой отряд пограничников на Т-62 под командованием начальника Иманского погранотряда полковника Леонова вышел навстречу нападавшим. На некоторое время этот рейд позволил задержать китайцев. Однако вскоре танк, где находился командир, был подбит из гранатомёта. Члены экипажа выбрались из машины, и в этот момент по ним был открыт ураганный огонь из стрелкового оружия. Полковник Леонов и несколько его товарищей были убиты.
С каждой минутой неравного боя угроза потери Даманского становилась всё более явной. Спасти ситуацию могли армейские части, однако вышестоящие инстанции с непонятным упорством не разрешали их использовать. В конце концов командование погранвойск, на свой страх и риск, около 17:00 вывело на позиции дивизион установок «Град». Наследники легендарных «катюш» буквально сравняли с землёй места скопления войск и техники противника. Этот удар решил исход боя. Даманский остался советским.
Со 2 по 21 марта в столкновениях на границе погибли 58 советских воинов, были ранены 94 человека. Четверо военнослужащих получили звание Героя Советского Союза: полковник Д. Леонов и старший лейтенант И. Стрельников (посмертно), старший лейтенант В. Бубенин и младший сержант Ю. Бабанский.