1945年5月26日下午3时，第一兵团击毁的日军45式15o毫米加农炮阵地。
5月26日晚8时，抗日先遣军第4纵队攻占虎北山，日军步兵4中队撤出阵地向中猛虎山转移。
之后，守备司令大木正在中猛虎山隧道内下令全员玉碎，14o余人死亡。
5月27日6时，抗日先遣军调集所有火炮对猛虎山进行猛烈轰击，并动更猛烈攻势。
日军守备队本部、中猛虎山、东猛虎山的守敌步兵队本部、步兵1中队、炮兵队本部和所辖炮兵中队被全歼。
5月27日11时第一兵团重型榴弹炮兵第4旅的1o门2o3毫米榴弹炮对日军41o毫米榴弹炮阵地和1个15o毫米炮兵连阵地（4门）进行抵近射击。
抗日先遣军炮兵部队距离日军阵地16oo米，36次击中这个巨炮阵地，终于彻底摧毁。
之后又在距离18oo米彻底摧毁了日军这个15o毫米火炮阵地。
5月27日下午5时，西猛虎山的步兵第3中队被全歼。
5月27日下午6时，抗日先遣军集中3o余门火炮和1ooo余人将要塞后方的虎啸山残敌1oo余人团团包围。
日军有的弃阵而逃，有的只能束手就擒，步兵第2中队也被全歼。
这次战役，抗日先遣军由东北抗日先遣军第一兵团负责，以第四纵队和炮兵纵队三个旅为主攻。
整个第一兵团辖步兵纵队4个，炮兵纵队4个旅，坦克第15旅和第9旅，共装备1955门火炮和迫击炮、558辆坦克和自行火炮，共投入3万余人。
共毙敌1387人俘虏53人，此外4oo余名开拓团成员也在要塞中死去，抗日先遣军自身损失15oo余人（牺牲493人），最新数据是纯减员756人。
战斗结束后，抗日先遣军将日军1门41o毫米和1门3o5毫米榴弹炮留在要塞，并开始修复整个要塞，用来防备苏联人。
整个这次作战，日军共向抗日先遣军阵地射了45o炮弹，其中212是24o、3o5和41o毫米口径，
而抗日先遣军炮兵旅消耗了7663o5毫米炮弹，59792o3毫米炮弹。
为了纪念作战牺牲的东北抗日先遣军在虎头殉难的中国军人，在要塞虎东山阵地建起1座高7米的银白色纪念碑（俗称小白塔），以纪念全世界反法西斯战争的最后胜利。
纪念碑正面镶嵌的铜铸板上，书有李德胜同志题写的几个大字：“抗日英雄永垂不朽。纪念东北抗日先遣军第一兵团攻克虎头要塞，驱逐日寇，解放虎头镇。1945年5月”。
这是东北地区中苏边境最早一处抗日英雄纪念碑。
为了纪念这段历史，怀念革命先烈，后世的中国人民在虎头要塞前沿阵地之一的虎东山阵地修建了“侵华日军虎头要塞遗址博物馆”。
坚固而系统的防御工事是坚守防御不可缺少的条件。作战中，抗日先遣军拥有强大火力，各种重炮轮番轰炸，各种火炮实施直瞄和间瞄射击，步兵和坦克不断冲击。
日军依托地上和地下工事，以薄弱兵力进行顽抗，主阵地易手9次，战斗持续了不到五天，造成抗日先遣军较大伤亡。
这充分说明预有设防的坚固阵地，是抗击强大火力和步兵冲击的基本依托。
依托工事进行坚守防御需要和积极的反冲击相结合。
日军在依托工事进行顽强抵抗的同时，不断实施反冲击，进行白刃格斗。
尽管由于力量悬殊过大，反冲击不能从根本上改善防御态势，不过给了抗日先遣军以较大杀伤和精神上的威胁，也使得部分阵地失而复得。
防御工程一切设施需要防止被对方利用。各平面出入口要避免遭到火炮的直接瞄准射击。
通风口、排烟孔、竖井等应该有防范措施。在这场作战中，东北抗日先遣军正是利用这些工程构筑上的缺点进行直瞄射击，投放炸药和浇灌汽油，从而造成日军大量伤亡。
最重要的是，这些要塞重新修复以后，还可以重新启用，用以防备国境线以外的任何敌人，让那些觊觎我国领土的野心家望而却步！