英军各步兵师装备有威力强大的新式6磅反坦克炮。部署在阵地前沿的713辆坦克中，有164辆是装备有75毫米炮的性能优良的美制坦克。英军坦克比德意军多1/5，飞机占5：1的优势。8月份，英军得到的补给是轴心国军队的10倍。总之，英军的装备与作战人员素质已超过入非作战以来的任何时候，而德、意军无论是人员还是装备补给均已处于最低点。
8月30日晚11时，德、意军开始向英军防线南端的要塞发起进攻，打响了哈勒法山之战。英军的大纵深密集布雷区和空军的猛烈轰炸，使德、意军大受挫折，非洲军陷入死亡陷阱。第21装甲师师长冯•俾斯麦将军阵亡，非洲军军长内林将军身负重伤。31日黎明时，先头部队只越过布雷区12公里。上午8时零5分，隆美尔被迫停止战斗。半小时后，鉴于德军两个装甲师已突破至雷区尽头，隆美尔重新下令进攻，同时被迫修改计划，推迟向亚历山大和开罗的进军，将哈勒法山作为直接目标，全部兵力提前北转，尽快横跨哈勒法山脊，以避开右翼英军第7装甲师的威胁。于是，德，意军掉头直扑英军第22装甲旅的防守地段。蒙哥马利迅速派出第23装甲旅对保护布雷区的新西兰师和哈勒法山脊的第22装甲部队旅实施增援。至中午，德非洲军装甲部队主力伤亡重大，未能推进一步。这时，战场上刮起风暴，遮蔽了非洲军部队，英国空军只得停止轰炸。下午16时，德军进至山脊最有利的据点132高地对面。在轰炸机的配合下，集结在高地的英军坦克和火炮立即向德军开火。9月1日拂晓，德军第15装甲师企图包围英军第22装甲旅，遭遏制，被迫撤退，下午重新发起进攻，再次被隐蔽在工事内的英第10装甲师的坦克击败。蒙哥马利集中兵力，收紧包围圈。天黑前，德军曾3次试图突围，均未成功。
激战持续至9月2日上午，德军损失惨重，燃料严重短缺，未能前进一步。隆美尔被迫放弃进攻，于夜间命令其装甲部队逐步撤至8月30日的出发阵地。哈勒法山之战以德、意军失败告终。
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