炮火之后，敌人更显得惊慌失措，山下这片绿海就像一颗定时炸弹，随时都会在敌人胸膛上爆炸一样，惶恐的敌人不断盲目的放出冷枪，烟幕弹、燃烧弹也由远而近地打来……
这时，一颗燃烧弹在离邱少云只有2米的地方爆炸了，很快燃着了他身上的野草。只要他站起来扑打几下，或是滚到离他不远的一条小水沟里去，就能把火熄灭。但是邱少云没有这样做。他想到500多名战友的生命，想到部队的潜伏任务，为了整体利益，高度的革命责任感使他任烈火在身上燃烧也一动不动。
志愿军阵地上的指挥员看到潜伏地冒起了烟火，连忙命令炮兵向敌军射击，扰乱敌人的注意力。但邱少云并没有爬起来扑灭身上的火焰。火焰在他身上肆虐着，空气中满是皮肉烧焦的味道。
烈火烧得邱少云的皮肤吱吱作响，在这个生死关头，邱少云忍受着难以想像的肉体痛苦，紧咬牙关，两手深深插入了泥土。他抬起头，用微弱的声音向离他最近的战友李士虎说："胜利是我们的，但是我不能完成爆破任务了，这个任务交给你去完成吧!"说完，他又痛苦地把被烈火燃烧的身体更紧地贴在地上，一直到牺牲，也没动一下。
烈火在邱少云身上燃烧了20多分钟才渐渐熄灭。英雄战士邱少云以超人的意志，为祖国、为朝鲜人民、为胜利忍受了肉体的痛苦，以至献出自己的宝贵生命。
潜伏在这一片草地里的几位战友，都亲眼看到了这件事情的经过。烈火烧在邱少云的身上，就像烧在他们的心上，他们为邱少云的伟大精神和他的牺牲流下了热泪。但是，他们也和邱少云一样，为了不暴露目标，只能眼睁睁地看着烈火将亲爱的战友吞噬，这令他们的心灵无比痛苦。
和邱少云相距约3米远的李士虎脸上也被烈火烧起了血泡，但是因为他在潜伏前过河时，全身棉衣被浸湿透了，身上才没有被烈火烧着。当烈火燃烧着邱少云的时候，他一直眼睁睁地看着他，急得咬破了嘴唇，几次地想爬起来扑灭战友身上的火，但一想起潜伏纪律和更多战友的生命，他只能忍受着内心的痛苦，焦急地期待着复仇的信号。
500多勇士们盼望的时刻终于来到，攻击信号发出了。敌人的地堡被志愿军暴雨般的炮弹炸得粉碎。突击队的战士们从草丛里发起了攻击，李士虎飞快地跑到烈土邱少云身旁，用大衣盖住英雄的遗体，然后拿起烈士遗留下来的冲锋枪和爆破筒，高喊着："为邱少云报仇!"箭一般地冲过两道敌人的铁丝网，把爆破筒塞到敌人的1个地堡枪眼里。随着一声巨响，敌人和它的地堡一起被消灭了。
391高地上，满山响着"为邱少云报仇"的声音，满山是爆炸敌人地堡的闪闪火光，满山是杀敌的枪声。不到15分钟，志愿军战士们占领了敌军阵地，取得了全歼南朝鲜军1个加强连的胜利。
邱少云牺牲后，朝中两国人民怀着崇高的敬意，在391高地石壁上铭刻下一行醒目的大字：为整体胜利而自我牺牲的伟大战士邱少云永垂不朽!
为表彰他的英雄行为，中国人民志愿军领导机关为邱少云追记特等功，并授予一级英雄称号。朝鲜民主主义人民共和国于1953年6月25日发布政令：授予邱少云"朝鲜民主主义人民共和国英雄"称号，并授予金星奖章和一级国旗勋章。
10月31日，志愿军结束了第二阶段战术反击作战，共对48个目标反击58次，巩固占领11个要点，共毙伤敌1.89万余人。
朝中军队的全线战术反击作战，取得了重大胜利。共毙伤俘敌2.72万余人，朝中军队伤亡1.07万余人，缴获各种火炮32门，各种枪2373支，击毁敌人各种火炮57门、坦克67辆、汽车74辆，击落敌飞机183架，击伤241架。在整个作战期间，"联合国军"疲于奔命，克拉克搞不清朝中军队的意图，只能全线防御，将能够机动的8个师频繁调动，其中5个师调动了两次，完全处于被动挨打地位。