В 18 часов вражеский артиллерийский огонь прекратился. На Водопроводный редут, обороняемый тремя взводами (три других взвода с правой стороны занимали окопы, соединявшие этот редут со строившимся редутом Скалистым; с левой стороны в окопах, идущих к Кумирненскому редуту, находились пять взводов и отряд добровольцев), за шесть часов упало более 1000 снарядов, при этом горные орудия стреляли с расстояния 60-70 м. Во время обстрела были уничтожены почти все земляные укрепления, разбиты 2 орудия и станковый пулемет, прервана телефонная связь, а гарнизон редута уменьшился до 100 человек. В 17 ч. 30 мин. при поддержке 2 орудий и 24 станковых пулеметов редут атаковали три пехотных батальона.
В атаку пошла пехота японцев, забрасывая обороняющихся ручными бомбочками. Штурмующих встретил интенсивный огонь остававшихся в строю после бомбардировки сотен солдат во главе с поручиком Длусским - большая часть сибирских стрелков из 11-й роты 26-го Восточно-Сибирского полка погибла при обстреле и после того как был уничтожен второй станковый пулемет, штурмовые колонны все же прорвались в глубь редута. Тогда 30 уцелевших защитников редута во главе с унтер-офицером Бирюковым после яростного штыкового боя оттеснили неприятеля назад. На Водопроводный редут были присланы подкрепления (4 стрелковые роты и рота пограничников) под командованием подполковника Бутусова. Русские солдаты несколько раз поднимались в контратаки, чтобы отбросить японцев, которые упорно пытались обойти разрушенное укрепление с флангов. Командир 9-й японской пехотной дивизии продолжал наращивать усилия штурмующих Водопроводный редут батальонов, вводя в бой все новые и новые резервы. К утру у русских осталось мало гранат и патронов. В распоряжении Бутусова были только 11 человек. Исходя из этой ситуации и в связи с ожесточенными боями за редут Кумирненский, горы Длинная и Высокая 7 сентября в 5.00 Кондратенко приказал Бутусову оставить Водопроводный редут, который вскоре вместе с соседним Скалистым редутом был занят 9-й японской пехотной дивизией.
После этого штурмующий неприятель сосредоточил свои усилия на взятии соседнего Кумирненского редута. Его яростная бомбардировка продолжалась в течение двух часов. В итоге к 7 часам утра укрепление превратилось в груду развалин, а из его гарнизона в живых осталось около 60 человек во главе с поручиками Дуниным и Окуневым. С левой стороны в окопах, тянувшихся до реки Лунхэ, находились еще полторы стрелковые роты и два отряда добровольцев. По ним нанесли удар с запада батальоны 1-й японской пехотной дивизии, которые до 3 ч. 30 мин. 20 сентября пять раз поднимались в атаку, но всякий раз не имели успеха. Тогда японцы подвергли редут трехчасовому обстрелу, после чего в наступление пошли два батальона их пехоты. Они нанесли удары с фронта и с флангов. Так как для помощи им уже не хватало резервов (их перебрасывали на западный фронт), около 10 часов утра Кондратенко приказал горстке защитников покинуть редут, который в 11 ч. 50 мин. был занят японцами. Водопроводный и Кумирненский редуты были полевыми укреплениями и играли роль передовых в системе крепостной обороны. Охваченные противником с трех сторон и атакованные силами целой пехотной бригады при поддержки огня 128 орудий, они не могли быть удержаны без больших потерь. Поэтому генерал-майор Р. И. Кондратенко не посчитал в данном случае их дальнейшее удержание необходимым, поскольку они выполнили свое предназначение еще в ходе первого штурма Порт-Артура. Взятие их обошлось японцам потерями более чем 1500 человек. Теперь главные усилия русского гарнизона сосредотачивались для борьбы на главном оборонительном поясе крепости.
Одновременно с боем за Водопроводный и Кумирненский редуты начался бой за горы Длинная и Высокая. Особенно жестокие схватки разгорелись у последней высоты. Гора Высокая несколько выдавалась из линии крепостных укреплений и была самой высокой в этой части окрестностей Порт-Артура. В свое время крепостное командование не оценило должным образом ее тактического значения. К строительству полевых укреплений приступили здесь только в мае и то после настойчивых требований генерала Кондратенко. Каменистый грунт сильно затруднял саперные работы. В сентябре высоту опоясывало две линии окопов без бруствера с проволочными заграждениями. Обороняли гору три стрелковые роты сибиряков и рота моряков Квантунского экипажа с 4 пулеметами и 7 орудиями, которые стояли на вершине Высокой на открытой позиции и выглядели хорошей мишенью для вражеских батарей. Редут на высоте выстроен не был. 1-я японская пехотная дивизия атаковала позиции русских штурмовыми колоннами по трем направлениям: на Кумирненский редут, к горе Длинная, в направлении горы Высокая. На Длинной оборону держали пять стрелковых рот, морская рота кадрового состава флота и отряд добровольцев. Они занимали полосу траншей, поддерживаемые огнем 2 орудий калибра 6”, 7 малокалиберных орудий и 2 станковых пулеметов.