拉萨援兵在十月二十日进抵墨脱,而人民军已经在这里等了足足一个月了,白旺的团负责在拉萨这支援兵进入峡谷后封锁入口,其他两个团负责封锁出口和两面山坡,另外一个旅在吃掉察隅的原守军和山南援兵后,再来增援墨脱峡谷。
十月二十日晚,人民军交趾战区山地第四旅在青龙分队和特战团的配合下,一举从四门攻破了察隅城,并且快速向城区发起进攻,逐片清剿守军,由于察隅城里大部分是丹巴族,心向华夏故土,所以驻军和百姓的矛盾冲突非常大,在人民军攻城时城里的丹巴族勇士就开始零星发起了对守军的袭击,回来就越聚越多,人民军本来想一举歼灭守军,但是守军在激战时还不忘屠杀丹巴族百姓,彻底激怒了人民军,在整整一夜的进攻战中,驻军加援兵近二万全部都被击毙,没有留一个活口,而人民军也因为抵抗激烈伤亡增加了不少,时间也持续了一整夜。
十月二十一日,人民军山地第四旅占领了察隅城,以八千多人的兵力攻坚消灭敌一万九千多人,伤亡一千五百多人。上午人民军留下了一个团和伤兵,其他不满编的两个团继续驰援墨脱峡谷。
十月二十日,拉萨援兵进入墨脱峡谷后,白旺团立刻炸塌了山石封闭了峡谷入口,而在二十多里外的入口也被人民军炸塌封闭,拉萨二万多援兵被封在二十多里长的峡谷中,先是一片混乱,回来在中低级军官的指挥下向出入口和两边山坡都发起了试探进攻,被人民军以优势火力在二三百米外就击溃了。当天拉萨援兵再没有采取行动。
十月二十一日,拉萨援兵又发起了几次进攻,均以失败而告终,中午以后就没有再行动,人民军则是有一轮没一轮的炮击,专门轰炸拉萨援兵密集的地方,拉萨援兵大乱,已经打乱了建制,乱兵跑的到处都是,甚至开始少部分偷偷向出入口的人民军投降,至二十一日晚已经有二千多人向人民军投降。
十月二十二日,察隅的人民军增援赶到了墨脱峡谷,天色已晚。人民军只是零星炮击,没有进行总攻。
十月二十三日,人民军在集中炮击了五轮后,对拉萨援兵发起了总攻,经过一整天的清剿,拉萨援兵二万多人全军覆没,俘虏了一万三千多人,其余都被击毙。
人民军的藏南行动持续约一个半月,