После общей артподготовки, огонь по гг. высокая и Длинная вели 60 полевых, 30 тяжелых осадных орудий, 8 скорострельных пушек, поддержанных 5 дальнобойными морскими батареями, находившимися на Волчьих горах. Во время обстрела были повреждены одно орудие и оба станковых пулемета, 6 сентября в 17 ч. 30 мин. Длинная была атакована штурмовой колонной из четырех батальонов. В 18 ч. 45 мин. японцы заняли часть окопов. После яростной контратаки русские отряды отбили утраченные позиции и уже не ушли с них во время очередной атаки (около 22 часов вечера). Штурмующие залегли в 70-80 метрах от окопов. Ночью японцы пытались небольшими группами проникнуть в глубь обороны русских, но были остановлены огнем винтовок и гранатами.
7 сентября с 5 часов утра гора Длинная в течение получаса интенсивно обстреливалась осадной артиллерией, после чего начался очередной штурм, отбитый благодаря присланной Кондратенко стрелковой роте. В 15 часов японские батареи с гор Мертвая Голова и Седловая начали бить по Длинной перекрестным огнем, их поддерживали 5 батарей Курой. Захват этой высоты штурмующими стал возможен во многом благодаря тому, что японцы, установив полевые пушки на высотах Седловая и “Мертвая Голова”, стали простреливать русские окопы продольным прицельным огнем. Ураган снарядов уничтожил почти все полевые укрепления и вызвал большие потери в рядах оборонявшихся. В 16 часов японская пехота вновь начала штурм. Разгорелся яростный бой: в ход пошли гранаты, штыки и приклады. Так как противник занял правый фланг, прорвался на вершину горы, а среди защитников было много убитых и раненых (в ротах осталось по 10-12 человек), Кондратенко, концентрируя всю оборону на Высокой, приказал гарнизону на Длинной покинуть свои позиции и отойти к горе Плоская. Последние защитники горы - 46 моряков во главе с подпоручиком Седльницким отступили в укрепления соседней Плоской горы.
Иначе шли бои за Высокую, которую штурмовал 2-й полк той же японской дивизии. Иным было и значение этой горы. На ней были несколько блиндажей и две линии окопов, перед которыми находились проволочные заграждения. Гарнизон ее составляли три стрелковые роты и шесть рот кадрового состава флота с 4 станковыми пулеметами; на вершине были установлены 2 артиллерийских батареи (2 орудия калибра 6”, 2 полевых орудия калибра 3” и 7 малокалиберных). Обороной горы руководил капитан Степневский. 6 сентября после артиллерийского обстрела, во время которого были уничтожены 3 блиндажа, орудие и станковый пулемет, около 18 часов Высокую атаковали четыре батальона 1-й японской пехотной дивизии. Штурм начался, через полчаса после атаки на Длинную, из долины между двумя горами. Атакующие дошли только до заграждений перед первой линией окопов и залегли, а ночью отступили на исходные позиции, оставив небольшие группы солдат для устройства проходов в проволочных заграждениях.
В 9 часов штурм прекратился. Попытка японцев взойти на вершину была пресечена штыковым ударом русских. Столь же безуспешно закончились и другие попытки. Под вечер 9 сентября генерал-полковник Ноги, лично руководивший штурмом, приказал сосредоточить в мертвом пространстве на склоне горы свой резерв силами около 3 батальонов пехоты. Так он начал готовиться к новому приступу. Однако сосредоточение вражеской пехоты на горном склоне было вовремя замечено защитниками Высокой. Но и новая массированная атака, в ходе которой вражеская пехота наступала сплошными цепями, была отбита. Японцы обрушили на Высокую шквал огня, к полудню к обстрелу присоединились две канонерки из 8-го боевого отряда под командованием капитана второго ранга Тадзимы (в Голубиную бухту они пришли по просьбе командира 1-й пехотной дивизии). Но потом обстрел Высокой вела только “Акаги”. Высокая словно утонула в клубах дыма и пыли. Степневский запросил подкрепления. На форт N4 (рядом с командным пунктом западного фронта) прибыл Кондратенко, вместе с ним — три резервные роты с двумя минометами конструкции лейтенанта Подгурского.
В это время командир 1-й японской пехотной дивизии генерал Мацумура, вдохновленный взятием Длинной, начал в 19 часов штурмовать Высокую. Сомкнутая колонна резервных отрядов 1-й пехотной бригады (около 2000 человек), во главе которой находились офицеры с обнаженными саблями, под флагами с красным солнцем двинулась к склону горы; в свете заходящего солнца штыки поблескивали красным цветом. Колонну шрапнельным огнем тотчас обстреляла русская артиллерия, а лейтенант Подгурский выпустил в середину колонны торпеду калибра 225 мм, нарушив полностью ее сомкнутый строй. Однако, несмотря на значительные потери, Мацумура атаковал вторично, и около 2 часов ночи 9 сентября его отрядам удалось прорваться через первую линию окопов русских. Во время следующей атаки 6 ч. 30 мин. была прорвана вторая линия обороны и захвачен один из полуразрушенных блиндажей. Но на этом возможности наступавших были исчерпаны: они потеряли всех офицеров, огнем артиллерии были отрезаны от своих тылов и лишены поддержки. Вскоре японские солдаты были выбиты за первую линию окопов и почти полностью уничтожены ручными гранатами. Удержалась лишь небольшая их группа, закрепившаяся в захваченном блиндаже у подножия горы. Мацумура вновь обстрелял гору ураганным огнем осадной артиллерии, которая находилась и на занятой японцами Длинной. Кроме того, к обстрелу присоединились канонерки “Акаги” и “Цукуба”. Контр-адмирал Хосоя, командир 7-го боевого отряда, выделил их 1-й пехотной дивизии вместе с миноносцами N37 и N45 для прикрытия При обстреле разбито было еще одно орудие при значительных потерях в рядах обороняющихся. В ротах оставалось по 19-37 человек, гарнизон на горе уменьшился до 150 человек, но, несмотря на это, русским удалось отразить очередную атаку.