"联合国军"在争夺上甘岭地区要点遭受打击后，继续拼凑力量组织进攻。从10月21日起，一面以各种手段围攻志愿军坚守坑道的部队，一面为实施进攻调整兵力部署，将遭受重大创伤的美第7师汉滩川以东的防务和进攻597.9高地的任务交给南朝鲜第2师，美第7师则西移，以防志愿军从汉滩川以西向其左翼出击；将南朝鲜第6师的防区向西延伸，以缩小南朝鲜第2师的防御正面；同时以美第3师接替了南朝鲜第9师在铁原地区的防务，南朝鲜第9师则东调金化以南史仓里地区，作为战役预备队。
为了取得此次防御作战的胜利，志愿军代司令员和政治委员邓华及时地给第15军发出指示，指出：目前敌人成营成团地向我阵地冲击，这是敌人用兵上的错误，是歼灭敌人的良好时机。应抓紧这一时机，大量杀伤敌人。我继续坚决地斗争下去，可制敌于死地。
第3兵团根据这一指示，决定将刚从一线阵地撤出、正开向休整地谷山的第12军调往五圣山地区准备参加战斗。并指示防守部队，当前应以坚守坑道为主，同时集结力量，补充粮弹，为进行决定性反击做好准备。
第3兵团还决定以第15军第29师接替第45师除597.9高地和537.7高地北山以外的全部防务，以使第45师集中力量用于两高地的争夺战。
第29师第87团的原防务，则由第44师第132团接替。另将炮兵第7师1个营、炮兵第2师4个连和高射炮兵1个团加强给第15军，还给第45师补充了1200名新兵。
第15军为进一步坚守阵地和给实施反击创造条件，乃令第45师转入坚守坑道斗争，以争取时间，为进行最后粉碎敌人进攻、恢复全部阵地的决定性反击作准备。
"联合国军"为了巩固已占表面阵地并进一步向纵深发展，采用了一切可能的毒辣残酷的手段，对志愿军坚守坑道部队进行围攻。他们用炮火封锁和摧毁坑道口，用石头、麻袋或铁丝网阻塞坑道口，用炸药连续爆破坑道，向坑道内投掷汽油弹、毒气弹、硫磺弹，以及使用火焰喷射器等等。
志愿军坚守坑道部队，由于有的坑道被炸塌，有的坑道口被堵塞，再加上坑道缺粮、缺弹、缺水，空气污浊，氧气不足，处境极端困难。但是，依靠共产党组织的坚强领导和强有力的政治工作，坑道里的勇士们都有一个坚守坑道、夺回阵地的坚强信念，发扬了不畏困难、不怕牺牲的革命英雄主义精神，始终保持着高涨的战斗情绪，同"联合国军"展开异常英勇顽强的斗争。
为了确保坑道的安全，志愿军必须阻止"联合国军"接近与破坏坑道口。除组织纵深炮火及侧后方的机枪火力严密控制坑道口，不让敌人接近和破坏外，退守坑道的分队在坑道口用麻袋修筑工事，阻击敌人。还在坑道口外挖一个深坑，再由坑道内向外挖一条通向深坑的交通沟，使敌人投来的炸药和手榴弹都顺着交通沟滚到坑里爆炸。
当敌人投掷手榴弹、炸药包，企图炸毁坑道口时，战士们就前仆后继，数10次接连冲出坑道与敌斗争，在炮兵火力的支援下一次又一次地击退敌人。
当敌人集中炮火轰塌坑道口，使坑道缺氧有窒息的危险时，战士们奋不顾身，冒着炮火进行抢挖，直至将坑道口挖开，便于出入和抗击敌人。
坚守坑道部队还在积极歼敌的思想指导下，依托坑道，广泛开展冷枪冷炮狙击活动，不断组织小型出击，积极主动地打击表面阵地的敌人，粉碎敌人对坑道的围攻。
从21日至29日，坚守坑道部队共组织班、组兵力，以突袭手段出击158次，共歼敌2000余人，并恢复了7处阵地。
在此期间，防御纵深部队为了支援坚守坑道的部队作战，以2个班至5个连的兵力，在炮兵和坚守坑道部队的配合下，向597.9高地反击5次，向537.7高地北山反击7次。每次反击，都使坚守坑道的部队得到了兵员和物资的补充。炮兵部队也以准确而猛烈的火力支援，有效地保护了坑道的安全，给占领表面阵地之敌以大量杀伤，并打击了敌人的炮兵，对坚守坑道起了重要作用。
随着坚守坑道斗争时间的延长，伤员不断增加，同时由于敌人的严密封锁，弹、粮、药品等物资越来越缺乏，战斗和生活条件也愈来愈艰苦。
有的坑道被打塌，空间变小，人们挤得难以行动，伤员更加痛苦。炮击的震荡，使坑道内有时点不着灯火。
硝烟、硫磺、血腥、粪便和汗臭味使空气污浊不堪，温度上升到穿单衣还难以忍受。最困难的时候，每人每天只能吃到半个馒头。特别是缺水，有时甚至只能饮溺止渴。
在这种难以想像的艰难困苦的情况下，坚守部队始终顽强不屈，亲密团结，自觉地忍受一切艰苦，以大无畏的英雄气概抗击凶恶的敌人。