Menurut saksi, terdapat sekitar 200 orang pengganas komunis daripada Kompeni Bebas ke-4 yang menyerang dan dipercayai diketuai oleh Muhammad Indera, seorang Ketua Komunis Melayu yang diperdaya oleh pihak komunis Cina, di mana pada awal rancanganya Muhammad Indera dimaklumkan bahawa serangan itu sebagai amaran sahaja, bagaimanapun ia bertukar menjadi tragedi buruk, ia juga disertai oleh Komisser Goh Peng Tun.
Pihak komunis mengepong balai Polis dengan separuh di bahagian hadapan, bakinya mengelilingi balai polis tersebut. Pertempuran bermula sekitar 04.15 pagi. Apabila Konstabel Jaffar bin Hassan mencabar dan menembak mati seorang pengganas komunis yang sedang memotong kawat duri balai tersebut. Pihak komunis kemudiannya menyerang dari segenap sudut, terutamanya dari bahagian hadapan. Mereka berharap serangan ini mengejutkan pihak polis tetapi kini berhadapan dengan tentangan hebat anggota-anggota polis tersebut, terutamanya daripada dua kedudukan Bren Gun yang terletak di dalam kubu di bawah bilik Kawalan. Sungguhpun lebih sedikit, pihak polis yang diketuai oleh Sarjan Jamil enggan menyerah, walaupun berkali-kali diseru oleh komunis agar mereka menyerah. Satu persatu anggota gugur apabila pertempuran berterusan dan dua orang isteri polis yang bertahan turut serta berjuang apabila mendapati suami mereka terkorban semasa pertempuran.
Sekitar pukul 5 pagi pasukan Polis Bantuan beserta sekumpulan penduduk kampung yang lengkap bersenjatakan raifal dan senapang patah digerakkan di Kampong Jawa di bawah pimpinan penghulu Ali bin Mustaffa, dan bergerak untuk membantu. Mereka diserang hendap oleh komunis yang ditugaskan untuk menghalang sebarang bantuan dari luar dan beberapa orang kampung serta pihak komunis juga turut terkorban dalam pertempuran dikawasan itu. Sekitar masa ini, kedua-dua kedudukan Sten Gun turut dimusnahkan komunis.
Sekitar pukul 7 pagi, pihak komunis menawan seorang isteri polis Mariam Ibrahim, isteri kepada Konstabel Mohamad Jaafar. Dikhabarkan, ketua kumpulan komunis, Mat Indera memaksa Mariam merayu agar pihak polis menyerah tetapi tidak diendahkan oleh Jamil sendiri. Pada masa ini Fatimah Yaaba dan anaknya Hassan turut ditawan dan dipaksa menyeru pihak polis menyerah. Mereka yang bertahan enggan berbuat demikian dan terus berjuang habis-habisan. Apabila mereka enggan menyerah, Mariam dicederakan dan Fatimah dibunuh. Suami Fatimah, Konstabel Abu Bakar Daud yang bertugas sebagai pemandu bot di sungai Muar, turut berjuang menentang pihak komunis sehingga cedera setelah ditembak di dada dan tangan, ketika mempertahankan botnya.
Dalam detik terakhir pertempuran hebat itu, komunis membakar berek kelamin dan balai polis. Dua wanita dan anak-anak mereka terbakar hangus dalam berek kelamin. Pada ketika itu hanya 3 orang anggota polis dan seorang pengawal kampung yang masih hidup. Mereka meluru keluar dari balai yang terbakar dan merempuh kedudukan komunis, membunuh sekurang-kurangnya tiga dari kumpulan pengganas yang cuba menghalang mereka. Pihak komunis terus menembak mereka yang cuba lari daripada balai polis yang sedang terbakar itu. Ketika ini penduduk kampung Durian Chondong disebelah barat menghantar bot ke Lenga untuk memberitahu pihak berkuasa mengenai serangan ini.
Hanya selepas lima jam bertempur, baru pihak komunis berjaya menawan balai polis dan membakar balai tersebut. Mereka kemudian berundur kedalam hutan, meninggalkan kesan kemusnahan dan kematian. Pihak komunis turut melontar mereka yang tercedera dan mayat mereka yang terkorban ke dalam api. Antaranya termasuk Hassan bin Abu Bakar anak kepada Konstebal Abu Bakar yang dicampak hidup-hidup kedalam api.
14 anggota polis termasuk Sarjan Jamil, 4 pengawal kampung, 3 polis bantuan, isteri Abu Bakar Daud (adalah seorang polis yang terselamat) dan tiga anak mereka terbunuh dalam kejadian tersebut. Jumlah kematian adalah 25 orang. Mereka yang terselamat pertempuran maut itu adalah 4 anggota polis dan 9 ahli keluarga termasuk isteri dan anak mereka.
Semasa serangan tersebut, bantuan dihantar dari Kampung Tui semasa pertempuran bergema kebeberapa kampung berdekatan. Sekumpulan penduduk yang diketuai oleh Penghulu Kampung Ali Mustafa dari Kampung Tui diiringi oleh 13 AP/HG (Polis Bantuan - Auxiliary Police/Pengawal Kampung - Home Guard). Mereka diserang hendap oleh komunis dalam perjalanan sekitar setengah kilometer dari BPBK. Mereka kekurangan senjata berbanding komunis yang menggunakan senjata automatik berbanding raifal dan senapang patah yang dibekalkan kepada penduduk kampung. Beberapa pengawal kampung tercedera
dan terbunuh. Walaupun tersekat, kehadiran mereka mengurangkan tekanan kepada pasukan bertahan di Bukit Kepung dan memaksa pengunduran umum komunis.
Disebabkan keadaan tidak seimbangan, Ali Mustafa mengarah pengawalnya berundur sementara yang lain diarah mempertahankan kawasan sekeliling bandar Bukit Kepong. Pihak komunis akhirnya berundur selepas membakar pejabat kampung dan merompak beberapa kedai.
Pada masa yang sama, sekumpulan pegawal kampung lain dari Kampung Durian Chondong menggunakan sampan berkayuh kearah Bukit Kepong bagi memberi bantuan. Dalam perjalanan, mereka turut diserang hendap oleh komunis. Hanya separuh daripada 7 penduduk dalam kumpulan tersebut terselamat untuk terus ke Lenga. Mereka sampai ke sana pada jam 10 pagi dan ketika itu berita mengenai serangan keatas BPBK disampaikan.
Mayat anggota polis yang hangus terbakar
Apabila pengawal kampung memasuki kampung Bukit Kepong, mereka dapat melihat kemusnahan akibat serangan kejam tersebut. Ketua kampung mengambil alih pentadbiran pos luar tersebut sehingga diganti oleh pasukan polis dari Muar. Pertempuran Bukit Kepong dianggap sebagai kekalahan tragik yang bagaimanapun mengukuhkan lagi semangat kerajaan dan penduduk untuk memerangi pengganas komunis. Sepasukan kecil berjuang menentang pasukan yang jauh lebih besar meningkatkan semangat dan moral dalam perjuangan menentang komunis. Terdapat pendapat yang menyamai peristiwa Bukit Kepong dengan Alamo, di mana anggota polis Bukit Kepong sama seperti penduduk (Texans) berhadapan dengan cabaran yang hebat dan berjuang sehingga ketitisan darah terakhir.