10月21日，廖耀湘指挥第七十一军两个师、新一军1个师、新六军1个师及整编第二○七师第三旅共5个师的兵力，由彰武、新立屯地区南下。23日，在20O余门重炮、装甲部队和数十架飞机支援下，其军向黑山、大虎山25公里弧形正面的野战军阵地展开猛攻，企图夺取黑山、大虎山间约9公里的南下通道。已于10月上旬进入阵地待机的东北野战军第十纵队、第一纵队第三师和骑兵第一师等部，以与阵地共存亡的决心，进行顽强抗击，寸土必争。
21日下午，骑兵第一师王海山师长接到命令，来到十纵设在北镇沟帮子的指挥部参加战前动员会。会上，司令员梁兴初、政委周赤萍分析敌我态势后，参谋长黄炜华作战斗部署：敌人以辽西兵团3个军的主力企图打开黑山、大虎山这个大门，我军二十八师一部在胡家窝铺左翼，二十九师、三十师以黑山、大虎山依托工事抗击敌人；辽南独立二师在台安阻击沈阳之敌，断其逃往营口的后路，待我军锦州主力到达后聚歼之；骑兵一师担负主阵地前沿的警戒和掩护任务。
散会后已是午夜11点钟，王师长骑马急速赶回师部，传达贯彻十纵的战斗部署。并命令一团到新民至黑山公路要塞胡家窝铺阵地，警戒和堵截主阵地右翼来犯之敌骑兵。王师长下达了死命令：“务使敌在我阵地前尸横遍野而不能前进，不管付出多大代价，也要顶住敌人的进攻！”
22日上午，骑兵一师一团在胡家窝铺正抓紧时间修筑工事时，侦察分队俘虏了敌骑二旅3名士兵，从俘虏口供中得知敌200多骑兵正由孙家窝铺向我阵地移动。
师部立即命一团准备出击，当敌人接近阵地时，一团向敌人发起猛烈射击，打退敌人几次冲锋。同时一团骑士们乘马冲锋，猛砍猛杀，杀得敌人调头逃窜。此战共杀死、砍伤敌60多人，俘38人，一团无一伤亡，大获全胜。
10月22日下午，敌骑兵侦察分队200多又向田家窝铺搜索。十纵总部命令，务必消灭该敌，保障我军阵地侧翼之安全。师部调一团接替二团胡家窝铺阵地，继续修筑工事；二团出发向敌人冲击，寻机聚歼。
23日深夜2时许，奔跑隐蔽至田家窝铺，与敌前哨遭遇。团指挥员当机立断，立即策马冲锋，仅用30分钟的时间就击溃敌主力，敌死伤数十人，俘敌连以下人员30多人。二团无一伤亡。
正当二团追剿残敌时，听到胡家窝铺响起了激烈的枪声。团长果断集合部队停止追击，向胡家窝铺进军，与一团共同打击来犯之敌，很快打退敌人。
10月23日凌晨，敌人4架野马式飞机伴随着滚雷般轰炸声，飞扑在黑山城上空。随着凄厉刺耳的尖啸声，成串的炸弹飞落下来，黑山城顿时被撕毁了，从远处飞来的炮弹不断炸开，敌二○七师三旅向骑兵一团阵地发起猛烈进攻。一场恶战——胡家窝铺战斗打响了，拉开了黑山阻击战的序幕。
骑兵一团指战员钉好“马桩子”拴好马，骑兵变步兵，调集包括重炮连在内的指战员300多人参加战斗。由于骑兵缺乏坚守阵地的实战经验和修工事的工具，再加上几十天连续作战，在长达2公里的阵地上投入防御战，抗击几倍于己、装备优良的敌军，其任务的艰巨是可想而知的。但一团指战员不被困难所吓倒，进入一三四高地马上就修筑工事。
24日拂晓，敌人在3架飞机的掩护下，用重炮、机枪轮番轰击和扫射，霎时一团阵地硝烟迷漫、一片火海，工事被摧毁。敌人的步兵也浪潮般地冲了上来。敌一部迂回到一团阵地的背后，占领了一三四高地，对一团阵地构成三面包围之势，控制了胡家窝铺。
一团指战员齐心协力，一次又一次地用机枪、排子枪、手榴弹将敌人赶出阵地。最后，子弹打光了，手榴弹投完了，就冲向敌人，展开肉搏战。一团长受伤仍坚持指挥；二连连长布和吉雅重伤不下火线，带着全连战士与敌拼刺刀，直到最后与60名战士一起壮烈牺牲。其中一位战士牺牲后嘴里还咬着敌人的半个耳朵。到中午12时，一团与敌顽强拼杀7小时，以鲜血和生命赢得了歼敌数百人的胜利，为整个黑山、大虎山阻击战的胜利争取到宝贵的半天时间，奉命撤离阵地，移至大虎山布防。
24日拂晓，骑兵二团以师侦察连为前哨开进田家窝铺，抓住敌哨兵2人，获悉本村有敌骑五团一部300多人。二团长富金山当机立断，命令三连乘马寻机打击。当敌人发现三连的战马奔跑时，马上向村外逃跑。
三连的铁骑奋力追敌，马刀挥舞、杀声震天，活捉敌27人、砍死砍伤数人，缴获战马27匹、六○炮2门。三连无一人伤亡。随后二团集合部队奔至胡家窝铺，与一团会师。
是日上午9时，敌人在密集的炮火和10架飞机的掩护下，以4个师的兵力向黑山、大虎山阵地发动全线出击。骑兵一师奉令出动一团、二团和师直属各连全部移至大虎山南前后李家窝铺、四台子、羊圈子等村，守卫阵地，以保障大虎山阵地右翼的安全。
25日凌晨，师侦察分队在大兴隆堡与敌“王牌”新六军二十二师先头部队遭遇，展开激烈的交火。
上午10时，敌二十二师六十六团在3架飞机和大炮的掩护下，从敌五台子向大虎山车站南约600米的清苔泡子骑兵二团阵地发动猛攻。二团以清苔泡子为依托，顽强抵抗，战士们用机枪、步枪集中火力一齐射向敌人。敌人利用壕堑冒死向二团阵地进攻。
二团命三连用重枪和迫击炮掩护，在三连长和指导员率领下，百名骑兵从敌人的侧翼发起冲锋。顿时，战场上战马奔腾，马刀挥舞，潮水似的冲向敌人，杀声和枪声响成一片。进攻的敌人便回头撤到壕堑。这时，三连20多名指战员冒着敌人重机枪的扫射，冲入阵地。他们的战马中弹倒下了，英雄们徒步挥刀，就和敌人展开厮杀，几经奋战，最终寡不敌众，全部壮烈牺牲。
指战员们击退了敌人的疯狂进攻，使敌六十六团再也未敢向清苔泡子阵地前进一步。同时，骑兵一团的阵地邱家窝铺、羊圈子遭敌二十二师六十七团的炮轰，敌人分两路进攻。
激战到中午12时，一团一连和三连相互掩护，交替退至巢家窝铺进行防御，阻击敌人。
直到夜幕降临，敌人又一次向巢家窝铺阵地连续发动了两次进攻，均被一团打退。
就这样骑兵一师保住了阵地，保证了十纵阵地侧翼的安全，为主力部队赢得了时间。
在大虎山南侧，大小白台子、孙屯、赵家窝铺等处，先期赶到的第八纵队二十二师等部队，也顽强地抗击敌军的进攻。国民党军多次以整团、整营的兵力反复进行集团冲击，均未能得逞。经过5天激战，野战军终于守住黑山、大虎山阵地，阻住廖耀湘兵团前进。黑山阻击战的胜利，为野战军主力回师围歼廖耀湘兵团赢得了宝贵的时间。