當時，面對隔海的金門島我10兵團和28軍前指的指揮員心急如焚。10兵團領導機關一面研究作戰對策，一面再度派人搜羅船隻。雖經多方努力，所彙集的船隻只夠截運4個連的兵力。28軍前指的領導認為，以如此少的兵力「添油」式的增援，於事無補，還不如派船去盡量多撤運一些人回來。可兵團領導這時仍求勝心切，認為還有挽回局面的一線希望，基於此，28軍前指決定由已內定為82師副師長的第246團團長孫玉秀率該團2個連及85師的兩個連增援金門第一梯隊登陸部隊，並決定由孫玉秀負責整個登陸部隊的指揮。
25日夜間，國民黨部隊最為擔心的就是解放軍進行後援，因而派飛機在海面上巡邏，並投擲了大量的照明彈，「太平」號旗艦也率兩艘炮艇往返巡行於古寧頭以北的海面上，攔截一切從大陸來的船隻，並不斷向大陸及古寧頭方向炮擊。
面對如此困境，孫玉秀帶領4個連的官兵，不顧炮火襲擊，機動靈活，利用夜幕的掩護躲過了國民黨海空軍的巡查，終於在25日凌晨3時分別在湖尾鄉和古寧頭登陸成功。
4個連分成兩部分，從湖尾鄉登陸的是孫玉秀帶領的246團的2個連，他們一登陸即殲滅了國民黨軍1個營，隨後又向雙乳山一帶推進，並積極與第一梯隊取得聯繫。從古寧頭登陸的85師259團的2個連，一上岸就走進被國民黨部隊封鎖了的區域，他們只得利用火力佔領了幾個碉堡，然後依據這些碉堡頑強抗擊了整整一天；打退了國民黨部隊的一次次進攻，直到26日夜間彈盡糧絕而失利。
26日凌晨，我第二梯隊登陸的孫玉秀與第一梯隊登陸部隊取得了聯繫，當時，第244團團長刑永生、第251團團長劉天祥和第253團團長塗博都向軍前指報告，說部隊受到很大鼓舞，並一致擁護孫玉秀統一指揮。
在孫玉秀的帶領下，246團的兩個連很快突破了敵人的封鎖，來到古寧頭，與第一梯隊會合，不過，由於第二梯隊增援人數實在太少，眾寡懸殊且四面受敵而無法改變戰局。
26日，是我進攻金門島將土極為悲吐的一天，天亮後，島上的情況急劇惡化，經過休整的國民黨駐島主力部隊又一次在海空軍的掩護下向古寧頭、林厝、埔頭一帶猛烈反撲，據當天上午接到登陸部隊川來的報告稱，我251團、253團現存人數不過數百人。
26日上午，國民黨第12兵團司令胡璉趕到金門，和湯恩伯等一起到前線督戰。國民黨步兵對古寧頭久攻不克，胡璉、湯恩伯等要求台灣派飛機對村中建築猛轟狂炸，再用坦克炮和火箭筒逐一抵近民房射擊，即使如此，在我軍頑強的巷戰、肉博戰的堅持下，敵3個師的兵力經過整整一天反覆衝擊，也未能衝破我軍的阻擊。
26日深夜，早已彈盡糧絕，兩晝夜未進粒米的我登陸部隊已難以支持，孫玉秀、刑永生、劉天祥、田志春、塗博華、陳立華在一個山溝裡舉行了臨時作戰會議，鑒於我軍登陸的10個營已傷亡5000多人、已沒有完整的連和營，決定將所存部隊分為幾股打游擊，同敵人周旋到底。
22時，28軍前指在毫無辦法可施的情況下，電告我登陸部隊，為保存最後一分力量，希望前線各級指戰員機動靈活，從島上各個角落，利用敵人或群眾的竹木筏及船隻，成批或單個越海撤回大陸，我們沿海各地將派出船隻、兵力、火器接應劉搶救撤回的人員。
26日深夜之後，28軍前指與登陸部隊的聯繫逐步中斷。27日凌晨，我253團團長徐博來電說，該團1營600多官兵已在古寧頭全部犧牲，剩餘的150多人和244團的70多人正準備到海邊找船，這是253團最後一次來電，之後！
就音訊沓無了。251團團長劉天祥最後一次同軍前指通電說，我的生命不長了，為了革命沒二話，祝首長好。新中國萬歲！共產黨萬歲！毛主席萬字！劉團長的話還未說完，耳機內傳來一陣爆炸聲，劉團長光榮犧牲了。
26日午夜，我登陸部隊在夜幕的掩護下向北突圍，在海邊尋船未獲的情況下向東南方向轉移，準備到山區與敵人長期周旋。以等待後續部隊的到來。到27日下午，這部分官兵被敵發現，隨即突圍至雙乳山附近，再度與敵遭遇，激戰中，我官兵邊戰邊再次完成突圍。
然而，我完成突圍的官乓遭到了國民黨海軍軍艦的炮擊，這些軍艦繞到古寧頭北面海上，用艦炮向地面炮火射擊不到的死角轟擊，在敵海陸武器的夾擊下，我有武器的官兵一直戰至犧牲，沒有彈藥的官兵被俘，至27日上午10時，金門戰鬥基本結束。
金門戰鬥結束後，我少數突圍成功的官兵仍堅持在山區打游擊戰，一直到28日下午，我軍官兵仍在山崖、淺灘處與敵軍周旋，在246團團長孫玉秀的帶領下，悄然到達沙頭，遺憾的是，在沙頭附近再度被國民黨軍隊合圍，在突圍無望的情況下，孫玉秀負傷後自盡，其餘戰士全部被俘。我244團團長刑永生負重傷後被國民黨軍隊包圍，被俘後不久即犧牲。我251團團長劉天祥犧牲後，政委田志春率50人打游擊，終因彈盡糧絕被俘。我253團政委陳立華在打游擊中被包圍，戰至最後犧牲。另據台灣出版的戰史稱，253團團長徐博隱蔽在山洞一個多月，靠夜間出來到農田中挖蕃薯過活，後經國民黨部隊反覆搜山而被俘。
至此，我登陸部隊包括船工、民夫在內的9086人，無一個投降，除部分被俘外，大都壯烈犧牲。據我軍戰後得到的消息，國民黨軍總計傷亡9000餘人。