而俄军士兵立刻从工事里冲上来，与日军展开了白刃战，双方的士兵用刺刀、*、石头甚至是牙齿和双手进行撕打，战场已经变成了吞噬生命的人间地狱。又进行了3个多小时的反复争夺，直到17:00分左右日军才真正占领了203高地，防守高地的6000俄国士兵几乎全部阵亡。
晚上8：30分，俄军的增援部队赶到，企图重新夺回203高地，但这时日军己在203高地构筑好了简易的防御阵地，结果俄军死伤大半，反击失败，10点俄军残部从203高地附近的其他几个高地后撤，日军终于牢牢地将203高地掌握在手中了。
12月6日上午9点，在确认俄军已经撤退后，日军速度进占了邻接的胜家大山、老虎沟山、化头沟山等阵地，进一步巩固了203高地，而在10点，203高地西南部的塔形观测所搭建完成，并将4门280mm臼炮拖上了高地，随时可以对残存敌舰进行的炮击。
下午2点，四门巨炮对旅顺港内的俄舰发起了炮击，当天就击沉了战列舰波尔塔瓦号和列特维赞号，7日击沉了战列舰佩列斯维特号和胜利号，剩下的一艘战列舰塞瓦斯托波尔号趁着夜色移动到白狼湾自沉，9日又击沉了装甲巡洋舰巴扬号，其余的军舰只能纷纷冒险出港逃走，但被联合舰队拦截，不是被击沉，就是投降，俄国太平洋舰队终于全军覆没。