战斗打响后，日军在迫击炮和机枪的掩护下，疯狂发起进攻。余新元和战友们依托有利地形组织抗击，手榴弹、子弹、"石头炮弹"全面开花，连续打退敌人19次冲击。当敌人第20次向他们发起冲锋时，余新元和仅剩的几名战友已是人人带伤。"豁出去跟他们拼了！"余新元打出最后一发子弹，刚要低头搬石头的一刹那，不幸被敌人打中。子弹从他的左前胸打进，从右后肩穿出。
在这次战斗中，余新元带领战友打死打伤很多日本鬼子和伪军，成功掩护团主力和群众安全撤离。1942年，他被晋察冀军区授予战斗模范荣誉称号，受到杨成武司令员的奖励。
如今，那场战斗已经过去了70多年，但每次只要一看到与"狼牙山五壮士"有关的作品，余新元总会想起当年在狼牙山上浴血奋战的战友们。他常说：当年我与"狼牙山五壮士"同在一个团，大家个个都英勇杀敌、宁死不屈，"狼牙山五壮士"是其中的优秀代表，那些牺牲的战友永远值得人们怀念和尊敬。
根据地的王妈妈给他无微不至的照顾，让他一辈子都感到很温暖
在狼牙山反"扫荡"中负伤后，余新元被抬到了山下台低村王义珍妈妈家里疗伤。当时，余新元处于昏迷状态，伤口四周已开始腐烂，脓包处散发出一种难闻的气味，王妈妈难过得掉下了眼泪……
