域为第二梯队，主要向头道沟、二道沟方向及卓资山西山顶方向实施反冲击；714团以1个连的兵力在卓资山西南高地占领阵地，以保障2团主阵地的翼侧，团主力集结在大、小苏村区域，机动使用。
9月3日下午，傅军第17师进占福生庄；傅军第31师占领牡丹沟。两个师纷纷向傅作义去战绩电报，都称消灭了解放军数百人，以表功绩，其实并未接触一枪一炮。远离前线的傅作义赶忙贺电两个师，成了一段笑话。
9月4日，傅军第17师进至南山顶、孔独岭；傅军第31师占领卜沟南侧高地。
9月5日，双方才真正交火。傅军以优势兵力、火力向西山顶2团2营起了猛攻。2营官兵坚守阵地，顽强抵抗，战斗一直继续到中午12时左右，击溃傅军10多次冲击，最终因弹药用尽，西山顶阵地被傅军攻占。
2团迅组织争夺，由特务连和1营3连进行反冲锋。傅军组织优势兵力和火力，阻击特务连和3连反冲击，加上两个连队处于劣势地形，反冲击未能成功，只得固守现在阵地，阻止傅军扩展。
此时，北面的傅军也已攻占头道沟东侧高地，并继续向东南方向实施包围。傅军第11师沿铁路线南侧高地进攻，也突破了阵地，到14时，独1旅的大部阵地被傅军第11师攻占。
王旅长得到确切情报，此次卓资山防御战，原来是自己的4个营对付傅军3个师，兵力悬殊太大，经过8个小时的激战，尽管毙伤傅军1200多人，但自己的旅也伤亡500多人。王旅长对原先估计守一个星期没问题的思想作了调整，命令部队迅撤出卓资山，以保存实力，寻求新的战机。
独1旅撤出卓资山，卓资山就失守了。
解放军在卓资山失守。傅作义更加狂妄了。他们命令第11师、第17师、新编第31师全部进入卓资山后，立即经火石坝向集宁前进，到了9月8日下午，他们已逼近集宁。傅作义命令这3个师9月10日开始攻城。
这时，358旅已从大同调回，与刚刚从卓资山撤出的独1旅集结在集宁西南约15公里处的三圪尖、八英滩地区。司令员张宗逊根据敌情动向，决定打击由卓资山向集宁前进的傅军，求得歼灭其中一路。
张宗逊的决心一出，政委廖汉生就指出：“我们两个旅现在在三圪尖、八英滩地区，等傅军进攻集宁时，我们两旅要集中兵力从西南方向向傅军侧后进行突然袭击，争取歼灭傅作义一两个师。”
集宁战斗打了9天9夜，两个旅的
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