敌军方面也在紧张地行动。
按蒋介石在北平的部署，东进援锦兵团是由十七兵团司令侯镜如负责指挥。10月6日蒋介石到葫芦岛督战时，侯镜如预定要调集的四个军（即从华北抽调的九十二军和六十二军、从烟台调的三十九军，加上原来已在葫芦岛的五十四军）并未调齐，九十二军和三十九军还未开动。
蒋介石遂命侯镜如先回十七兵团所在地唐山，负责催促。而援锦战事不能稍停，蒋介石命令葫芦岛所有部队暂由五十四军军长阙汉骞指挥，尽快出击。
在这种军情如火的万分紧急时刻，作为援锦兵团总指挥的侯镜如为何紧张而不快速？为何对部队的调集如此迟缓？这其中有国民党军队内部矛盾的因素，还有一个当时不为人所知的因素，就是这位兵团司令官此时正在与我党地下工作人员联系起义。
侯镜如是河南永城人，是一个充满传奇色彩的人物。在国民党军队中，他可算是蒋介石的真正嫡系，因为他是黄埔一期出身。可是当时极少有人知道，他又是中国共产党的秘密党员。1924年，他作为一个河南大学的大学生到上海报考黄埔军校，对他进行初试的考官，就是当时以国民党中央候补执行委员身份在上海指导国民党上海执行部工作的毛泽东。侯镜如从黄埔军校毕业后，到教导一团当排长，连长郭俊就是一个共产党员。当他升任第一军一师三团的副营长时，郭俊又是他的营长。
在郭俊的影响和介绍下，他于1925年10月在潮州参加了中国共产党，主持入党仪式的就是他在黄埔军校的上级周恩来。1926年，蒋介石在军中搞“清党”。由于侯镜如入党不久，未被发现，党组织遂决定让他和廖运周等未暴露的共产党员在第一军中继续工作。北伐时他担任过陆军第二师的国民党党代表兼政治部主任。北伐尚未结束，他就接受组织决定前往上海，在周恩来领导下参加了上海工人武装起义，是工人暴动总指挥部成员之一，分管工人纠察队的军事训练。1927年3月，上海工人发动第三次总罢工，准备武装起义。周恩来派他到南市，指挥工人纠察队攻打上海警察厅和高昌庙兵工厂。这两次战斗都在他的指挥下取得了成功。蒋介石发动“四一二”反革命政变时，他在商务印书馆俱乐部指挥作战中右胸中弹负伤，被转移到武汉治疗。伤愈后，他担任了武汉三镇保安总队长。汪精卫叛变革命以后，他到鄂城，在贺龙的二十军中任教导团团长。然后和贺龙一道参加了南昌起义。起义失败后，他在南下途中于江西会昌再次负伤，遂与陈赓一道到香港养伤。1927年底，他到上海参加中央军委机关的工作。1928年4月，党派他到开封任中共河南省军委书记，在接头时被国民党当局发现，被捕入狱。在狱中的共产党员曾准备暴动，由他担任暴动总指挥。1929年，由于蒋介石和冯玉祥的中原大战，形势发生变化，他才和安子文等共产党员一道被我党营救出狱。1931年春，党组织派他到上海与中央联系，原决定到苏区工作，由于中央特科出了大叛徒顾顺章，中央组织遭受了空前的大破坏。从此，侯镜如和党组织失去联系。因为他的这一段活动蒋介石并不清楚，所以他又设法回到了国民党军队之中，先是在他的河南永城同乡孙殿英部西北军系统的四十一军，以后到了九十二军，参加了抗日战争，在多次大战中立下战功。1943年任九十二军军长，抗战胜利后兼任北平警备司令。1947年，他的外甥、中共党员李介人带着当年与他同狱的安子文亲笔信来见他。信中说：“周、贺二公关怀你，让我给你写此信。如果能回来，表示欢迎，过去是可以原谅的。”侯镜如深有所感，遂有了择机起义的打算。所以，当他受命组织援锦兵团时，就决定起义，有意拖了几天。可是有关起义之事短期内一时准备不及，他不得不于10月11日到达葫芦岛，不过只带去了一个师。这时，五十四军军长阙汉骞已经出发向塔山进攻快两天了。
辽沈战役结束后，侯镜如仍以十七兵团司令的名义驻在塘沽，并兼任塘沽防守司令。这时他又通过李介人联系起义，但此时他已被削减了很大的权力，他的九十二军也被调走，所以行动颇受限制。正在筹划之时，他奉命南撤。在与我方有关负责人商议之后，他将可带走的部队撤到江南，先后担任了长江防务兵团副司令、福州绥靖公署副主任。因他母亲生病，他去香港探望，就在探望期间，他指示所属部队终于在福州起义。
阙汉骞的五十四军原驻山东，调到葫芦岛之后还未与东北野战军交过手。五十四军算是蒋介石的黄埔嫡系，战斗力颇强，加上这时在葫芦岛的其他部队，阙汉骞一共指挥了5个师，还有海上军舰的炮火支持，所以阙汉骞自认为向东进攻的兵力足够，冲过塔山不会有什么问题，就在蒋介石面前夸下海口，带兵出发。10月10日凌晨，在阙汉骞的指挥下，以暂编六十二师打头阵，国民党军队向我塔山阵地发起了进攻。
在前沿阵地交火之后，国民党空军的飞机进行了低空轰炸，阙汉骞集中了四十几门重炮向我阵地进行密集轰炸，几十分钟之内在我阵地上落弹5000多发，我军赶修的工事大部被炸毁，阵地上的土地被炸松了好几尺。当敌军停止炮轰分三路向我冲来时，我军凭借残余的工事向敌军进行了坚决的还击。敌军五十四军第八师冲击我塔山堡正面阵地，暂编六十二师冲击铁路桥和高家滩，一五一师冲击白台山，一天之中，阙汉骞不惜老本地驱赶着部队向我发动了九次冲锋，我军都是等待敌人的炮火停止之后，采取将敌人放到阵地面前再打的办法和敌人打肉搏战，用吴克华司令员的原话说：
敌人冲锋队形密集，连、营、团长带头，督战队（按：蒋介石特地派出了“总统府战地督察组”前来督战，组长是长期任国防部战地视察组第四组组长，当时任北平警备副总司令的罗奇）压后，不顾地形条件，犹如一群疯狗，任凭怎样射击，还是毫无知觉似的“哇哇”叫着往前冲。前面倒下了，后面踏尸而过；一梯队垮下去，二梯队上；二梯队垮下去，三梯、四梯队上。炮击一阵，冲一阵；冲一阵，炮击一阵。一次进攻被打退，二次进攻接踵而来，打也打不光，堵也堵不住。拼死命冲上来的敌人和我军战士绞在一起，抓头发、揪耳朵、摔跤、滚打，拼老命地干。我前沿掩体、碉堡、交通壕、堑壕，得而复失，失而复得，呈现拉锯状态。
就这样，我军在炮兵的支援下，以最顽强的斗志在把敌人的九次冲锋打退后又进行了一次强有力的反击，终于将敌人第一天的攻击击退。
被吴克华称为“惊心动魄”的这一天，敌人伤亡了1000多人，我军也伤亡了300多人。
天黑之后，我军各部队立即总结原有工事的优劣，连夜赶修工事，交通壕都挖到1.5米深，壕中再挖掘“烟斗式”个人掩体，地堡就利用铁路上拆下来的铁轨和枕木搭建上面再盖泥土。在白台山阵地上还修了若干假工事，用以蒙蔽敌人。此外，四纵还特地组织了若干小分队在夜间插入敌后进行侦察、袭扰，迷惑敌人。
第二天，阵地上又是整整九个小时的厮杀，敌军投入进攻的部队从第一天的三个师增至四个师。我军的三个主阵地都曾一度被敌人突破，敌军在距我前沿阵地一二百米处构筑工事，企图与我军形成对峙局面。
我军组织二梯队实施多次猛烈的反冲击，才将敌人赶了回去。这一天的战斗比第一天更惨烈。在塔山堡村子里和敌人反复争夺的我四纵十二师三十四团一营一连，经受了敌军大量炮弹、燃烧弹、飞机炸弹的轰炸，经过了和敌人拼刺刀的肉搏，全连170多人只剩下了7个战士，所有干部全部壮烈牺牲。这一天敌人伤亡1300多人，我军伤亡500多人。塔山的阵地真是用我们英雄的身躯筑起来的。
两天打下来，阙汉骞再也神气不起来了。这时侯镜如已经到了葫芦岛，阙汉骞只好把指挥权交给了侯镜如。侯镜如在锦西中学召开了师长以上的联席会议。会议参加者都对塔山的守卫之顽强而感到意外，要求增加空军的支援力量，要求增大海上火炮的炮击力度，特别是寄希望于被蒋介石特地调来停在海边的国民党海军的王牌军舰“重庆号”，寄希望于“重庆号”舰长邓兆祥。因为他们都知道，“重庆号”舰的152毫米巨炮的杀伤力是当时国民党陆军普遍使用的105毫米榴弹炮、120毫米重迫击炮和76.2毫米山炮所远远不能比的。
这里有必要介绍一下这艘“重庆号”舰。“重庆号”是一艘巡洋舰，排水量为5270吨，长154米，本来是英国海军的“曙光女神号”军舰，1936年下水，在第二次世界大战时曾经是英国地中海舰队司令蒙巴顿将军的旗舰，曾击沉德国和意大利的巡洋舰1艘、驱逐舰10艘，1944年还担任过盟军总司令艾森豪威尔的指挥舰。为了抵偿抗日战争时期中国政府留在香港的6艘巡逻艇，英国政府于1948年5月将这艘军舰赠送给了国民党政府，成为国民党海军最大的军舰，更名为“重庆号”。
“重庆号”舰的舰长邓兆祥是位爱国将领，他从内心深处反对打内战。在驻于舰上的国民党海军司令桂永清的命令下，他不得不向陆地上的塔山阵地开炮。可是邓兆祥对桂永清说，“重庆号”舰吨位大，吃水深，不能进近海。这样，向陆上的炮击不能用目测，只能根据地图上的标志打炮。桂永清仍然命令“重庆号”舰开炮，邓兆祥也就下令开炮，炮弹落在哪里，就只有天才知道。由于塔山攻守两军阵地间近的只有几百米，有很多炮弹落在了国民党军队的阵地上。所以“重庆号”舰打了两天以后，桂永清只好让“重庆号”舰停止向岸上开炮。而实际上，“重庆号”舰的吃水深度只需10米就行，塔山附近的海面是可以靠近的，连桂永清这个海军司令也被邓兆祥蒙了（邓兆祥将军不久即配合中国共产党地下组织率“重庆号”舰于1949年2月25日起义，东北军区仍然任命邓兆祥担任舰长，此事在当时曾震动全国。由于美国空军和国民党空军联合对“重庆号”舰进行狂轰滥炸，根据上级关于“留人不留舰”的指示，“重庆号”舰自沉于葫芦岛海港内。新中国成立之后，邓兆祥担任了中国人民解放军海军副司令员，“重庆号”舰也被打捞出来，作为生活用船只使用，它的舰牌和铜钟至今还保存在中国人民革命军事博物馆中，被定为国家一级文物）。
侯镜如的态度是能拖就拖，但又不能不打。他曾对他的十七兵团副司令刘春岭和参谋长张伯权交过底，重要的是要保持自己的实力，因为，“按我们目前的情况，对塔山、锦州是不能打进去，若打进去也出不来，如果不打进去还可以多维持几天”。刘春岭和张伯权都同意他的主张，尽可能保存自己的实力，所以军事会议最后否定了由五十四军参谋长提出的集中主力从塔山和白台山之间插到塔山背后、再做两面进攻的计划，通过了按侯镜如意见，而由张伯权具体提出的稳扎稳打的方案。就是仍然在正面推进，因为可以利用自己所占地势的高度优势发挥火力，也比较安全。这个方案得到了督战官罗奇的支持。因为10月10日刚调来的原来由华北“剿总”直属的独立九十五师是罗奇的老部队，战斗力颇强，过去在华北有过“华北赵子龙师”的美誉，曾经自称“没有丢过一挺机枪”。这时，罗奇不仅想让他的九十五师在蒋介石面前露一手，主动提出由他亲自指挥九十五师主攻塔山，还因为蒋介石对他这个督战官讲得很清楚：“此役由你亲自督战，攻不下塔山，军法从事！”
罗奇怕真有“军法从事”的那一天。为此，他还提出在12日这一天休战一天，以便于九十五师看地形和制订方案。侯镜如同意了罗奇的意见，又派十七兵团副司令兼六十二军军长林伟俦指挥六十二军担任九十五师的侧翼，并负责整个前线的指挥。
罗奇没有想到，12日这一天的休战给我塔山守军帮了大忙。四纵三十四团的侦察班11日夜间化装深入敌后，抓回来一个敌九十二军的副团长，在审问中，他交代了敌军进攻部署的改变。我军遂充分利用这一天做了准备，让十师接替了伤亡较大的十二师的部分防务，经兵团司令程子华批准，将十一纵调了上去，还调了一个炮团给四纵，使塔山阵地的防守能力大为增强。
13日凌晨4时30分，敌人再次以狂轰滥炸为前奏，然后以九十五师和八师两路并进、对塔山堡以东铁路桥和高家滩阵地强行突击，一五一师、一五七师则猛攻白台山和塔山堡。罗奇早已口出狂言，说是“没有赵子龙师拿不下的阵地”！为了立功，罗奇在部队中专门建立了督战组织，逐级监督，怯阵者杀无赦。又以50万元金圆券的代价收买了一大批“宁死不退”的敢死队员带头冲锋。这些敢死队员在九十五师师长朱致一的指挥下，领着九十五师犹如发了疯一般以多梯次波浪式步步推进，把身边的尸体作为临时工事，拼命往前冲。有的敢死队员甚至裸胸赤臂，手提武器，身背大刀，犹如过去的红枪会一般。由于敌人的疯狂，再加之九十五师全部使用自动武器，一队冲锋枪，一队轻机枪，轮番而上，火力很强。我军在正面顶着九十五师进攻的是二十八团，用机枪和手榴弹将冲上来的敌人一次又一次打倒在阵地上，还一次又一次的组织反冲锋。全团的所有通信线路全部炸断，无法联络，各阵地都独立作战，各自为战。经过多次拉锯式的反复拼杀，二十八团真正实现了他们“与阵地共存亡”的誓言，用全团伤亡800余人的惨烈代价，守住了阵地。我军其他阵地也都全部坚守无失。
10月13日这一天，是塔山阻击战打得最残酷的一天。虽然敌人伤亡有1200多人，我军伤亡也超过了1000，几乎是一对一！
13日夜里，吴克华将二十八团撤了下来，换上了三十团。林彪则把一纵调到了四纵的后面，作为四纵的预备队。有了一纵在身后，四纵就更有信心了。特别是在13日后半夜时，吴克华已经得到了总部刘亚楼参谋长的电话，知道锦州的外围已经扫清，14日就要发起总攻。这一消息向指战员一传达，全纵队兴奋异常，战斗情绪更为高涨。
也正是由于锦州的敌人已经到了危在旦夕的境地，锦州守军的主帅范汉杰不断向蒋介石急电求援。蒋介石也就在13日夜向侯镜如和罗奇下达了“拂晓攻下塔山，十二时进占高桥，黄昏到达锦州”的死命令。为了完成命令，罗奇决定冒一次险，进行夜间偷袭。五十四军的阙汉骞反对，因为他明白，夜间作战靠的是近战，靠的是刺刀手榴弹的功夫，这些功夫正是对方的长处，自己的短处。如果让自己的五十四军去打夜战，等于是去送死。罗奇无法，只好让九十五师组织了两个营前去夜袭。这两个营在14日凌晨用长距离爬行前进的办法未能让我军发觉，接近了我军三十四团的阵地。由于我军利用夜间赶修工事，凌晨时除哨兵外都在酣睡。当发觉敌人之后，经过一阵短兵相接的战斗，一些敌人被打退，可也有一些敌人抢占了我军的一些阵地。
14日天亮之后，敌人就凭借夜间占得的一些阵地，以九十五师和第八师发起冲锋。由于九十五师在前一天已经被打得疲惫不堪，减员严重，所以当时的战斗力有所降低，而我军在锦州方面天崩地裂般的枪炮轰鸣之中知道对锦州的总攻已经开始，战士们群情振奋，斗志倍增。尽管这天敌人的进攻由于有了蒋介石的死命令而没有减弱，但敌军的军官也已知道了锦州前线的情况，知道所谓的援锦已没有多大的意义，故而想方设法保存实力。到了黄昏时，侯镜如已经得不到范汉杰的任何信息，他当然了解这意味着什么，就下令部队撤出了战斗。
从严格意义上说，14日黄昏以后，塔山阻击战就已经以我军的胜利而结束。但是，由于蒋介石还未同意侯镜如撤兵，在葫芦岛除了还有被称为“罗千岁”的总统督战官罗奇之外，还有卫立煌派来的以东北“剿总”副总司令陈铁为主任的、专门用来督战的东北“剿总”葫芦岛指挥所，所以侯镜如还不能下达停止进攻的命令。在罗奇的坚持下，15日仍然有5个师的部队以九十五师为主力向我阵地进攻。打到中午12时，敌军全线败退，战斗才算最后结束。