美军第一次攻击被击退后，又调来８辆坦克和两个连的兵力，以更猛烈的炮火轰击小高岭。炮火延伸后，美军又发起第二次冲击。杨根思静等时机，当敌人离阵地很近的时候，首先打出手榴弹，山上又响起了一阵手榴弹的爆炸声，这时，机枪、步枪一齐开火，打得前面的敌人抱头往回跑，后面的敌人仍不断地往上涌，一片混乱。杨根思乘机带领战士跳出工事，冲进敌人堆里，用刺刀、铁锹、石块同敌人拼杀，射击声、格斗声、喊杀声响成一片。美军很快动摇了，纷纷往山下溃退，进攻又一次被打退了。
美军连遭打击，仍不甘心，又以坦克引导步兵发起第三次攻击。杨根思看看隆隆开上来的坦克，决心先打掉它。他身先士卒，抱起炸药包准备冲击敌坦克，刚跃出，被战士赵有新一把拉住：“连长，我去。”他抢过炸药包，直奔敌坦克。在部队火力掩护下，赵有新迅速接近坦克，敏捷地把炸药塞进坦克履带，一声巨响，领头的坦克在烟雾中不动了，其余坦克掉头就跑。美军第三次冲击又被打退了。
战场上出现了短暂的平静。杨根思利用战斗间隙，决定把部队整理一下，抢修工事，补充弹药。没过多久，敌人又冲上来。杨根思率战士利用有利地形，连续打退美军的冲击。这时，阵地上只剩下６名战士了。杨根思接过姜子义带回来的纸条，上面写着：“亲爱的３连同志，你们是红军连队，要坚守小高岭，想信你们一定能守住。”他看完营长的信，面对战士坚定地说：这个阵地不能丢，只要有我们的勇敢，就没有敌人的顽强。敌人凶，我们要凶过它；子弹拼光了拼枪托，拼断枪托再拼洋锹。决不能丢阵地，丢阵地就是丢脸。在美国强盗面前丢脸，是最可耻的。战士们齐呼：我们能守得住。随后，他和大家举起右手，庄严宣誓：我们活着就是为了消灭所有反动派。为了祖国，为了朝鲜人民，为了全人类解放，我们要守住这个阵地。
美军又开始进攻了。美军在狂轰滥炸之后，黑压压的一片扑向小高岭。面对数倍于己、整营整营的美军，战士们毫不畏惧。杨根思沉着指挥，逐一与敌拼杀，又一次把敌人打退了。这时阵地上只有杨根思和重机枪排长两个人了，而且子弹打光了。杨根思对机枪排长说：“武器不能落到敌人手里，你赶快带着重机枪撤下去。”
东方浮红霞，群山铺白雪。杨根思独立小高岭之巅，脱下军帽，拍去尘土，端正地戴在头上，极目远眺，缓步慢行，绕着小高岭巡视一周。他捡起可用的枪枝和一包炸药放在身旁，隐蔽起来，两只眼睛紧盯着山下，监视敌人。这时，美军又开始向小高岭倾泻炮弹，发起了第９次攻击。在敌军蜂拥而上，爬近山顶的危急关头，杨根思毅然抱起仅有的一包炸药，拉燃导火索，冲向密集的敌群。随着一声震天动地的巨响，他与４０多个敌人同归于尽。杨根思用生命保住了阵地，阻挡住了敌人又一次进攻，保住了阵地，完成了切断敌军退路的阻击任务。
１９５２年５月９日，中国人民志愿军领导机关给他追记特等功，追授他“中国人民志愿军特级战斗英雄”称号，他生前所在连被命名为“杨根思连”。英雄的家乡修建了“杨根思烈士事迹陈列馆”，纪念碑上刻着陈毅元帅的题词：“杨根思烈士碑”。１９５３年６月２５日，朝鲜民主主义人民共和国最高人民会议常任委员会追授他为 “朝鲜民主主义人民共和国英雄”称号及金星奖章、一级国旗勋章。朝鲜政府还在长津湖畔修建了一座杨根思英雄纪念碑。中国人民志愿军司令员彭德怀题词赞誉他是：“ 中国人民的优秀儿子，国际主义的伟大战士，志愿军的模范指挥员”。
