战列舰的通信设备已经失灵，还未修好，致使一切仍在按照9点登陆的计划实施。
9点整，舰载机飞临滩头，实施航空火力掩护，但由于地面上烟雾弥漫，飞行员无法看清目标，对地攻击效果极差，当飞机结束攻击时，舰炮火力已向纵深延伸，滩头上出现了长达23分钟的火力间歇。
这段时间已足以让日军从隐蔽部进入防御工事了。
登陆船在接近滩头时遭到了日军火力的迎头痛击，大多数登陆船中弹，失去机动能力，只有少数得以靠岸，海滩上到处是燃烧的登陆船和死伤的士兵。好不容易冲上岸的陆战队员都被日军火力压制在海滩上大堤下，无法前进。
第四、第五波是载有登陆兵、运兵战车和火炮的机械化登陆艇和车辆人员登陆艇。陆军部最终认为战车只适合平原作战，岛屿攻坚战不适合战车参加。不过，考虑到抢滩登陆需要装甲车辆保护，于是批准了使用运兵战车投入抢滩登陆作战。
由于运载步兵战车的登陆船吃水比运载步兵的登陆船深，当时又正值退潮，无法越过珊瑚礁，海滩上急需支援。
登陆部队于是便将所运载的m10式步兵战车放下水进行涉渡，结果有的运兵战车发动机进水而失灵，只有7辆驶上海滩，其中3辆因滩头上到处是伤员而无法行动。另外3辆被日军炮火和地雷击毁，还有1辆则陷在反登陆暗桩坑里动弹不得。
登陆士兵由前三个登陆波的登陆船返回来接运到浅水区，再要迎着日军的枪林弹雨通过700米齐胸深的浅水区，由于前三个波次的登陆船所剩不多，所以大部分人还滞留在浅滩暗礁上。而运载重型火炮的登陆艇无法卸载，只得后撤，等待涨潮。
陆战2团团长肖楠上校原是陆战2师的作战科长，刚在一星期前接替在演习中受伤的原2团团长，由于他参与制定了对马岛的登陆计划，因此他对该岛的地形、防御等情况都非常熟悉，这对于陆战2团是不幸中的万幸。
10点33分，他终于找到了一部能用的无线电台，立即命令团预备队第1营从红一滩上岸。但直到中午过后，才与陆战2师师长任永清取得联系。
此时，登陆的中华帝国军只占领了纵深数米的滩头，而伤亡已经超过20%。徐邦杰早已通过观察飞机知道海滩上情况不妙，接到肖楠的报告一面命令舰炮继续猛烈射击为海滩上的部队提供炮火掩护，一面投入师预备队，同时向第一特混舰队司令杨用霖报告，请求调总预备队来增援。
此时，失立山之战几乎已经到了失败的边缘——满载后续部队和重武器的登陆艇大部分被阻在岛礁上，其余的只好在岛礁外水域等待涨潮。海滩上的部队被日军的火力压得无法前进，所剩无几的运输船来回奔波，运上补给撤下伤员。
就在这样的关键时刻，陆战2师充分发扬了海军陆战队所特有的战斗作风，下级军官、军士和士兵主动组织起来，拼死冲锋。
红三滩头，张世华中尉率领34名战士，用炸药包、刺刀、铁锹，一步一步向前推进了300米，占领了滩头东侧一段长堤，取得了能展开炮兵的一块地方，炮兵立即将80毫米雷击炮组装起来，然后为部队提供炮火支援。
在战斗中，高喊“帝国万岁”张世华中尉被日军重机枪打中，鲜血染红了海滩，壮烈牺牲。（为表彰他的英勇，战后第一特混舰队司令部将通山岛上的对马空港命名为张世华机场）
肖楠团长深知连接红二滩和红三滩之间栈桥的重要性，接连组织了五次攻击，最终在32架舰载机的支援下，才夺取了栈桥。
海空军竭尽全力为登陆部队提供支援，4艘暴雨级驱猎舰始终停在礁湖里，随时根据召唤进行支援。第六分舰队的十几艘航空母舰数百架舰载机持续提供航空火力支援，至日落前先后进行了32波次的攻击，几乎将日军阵地趟平了。
至日落时分，中华帝国军已经有5000人上岸，但伤亡也超过了1500人。在海滩的西部占领了正面140米，纵深450米的登陆场，东部则控制了正面600米，纵深270米的滩头。夜间日军只有一些小规模的袭扰，均被中华帝国军轻易击退。
中华帝国军猛烈炮火轰击，将日军通信系统彻底破坏了，日军无法恢复通信，因而柴崎无法组织起大规模反击。
11月21日，经过一夜补充的中华帝国军全力向前推进，扩大登陆场。
午后，潮汐高潮终于到来了，重武器和步兵战车在红一滩和红三滩上岸，总预备队的陆战6团的两个营则在通山西侧新开辟的登陆点代号为“绿滩”的海滩登陆，随即消灭了日军对中华帝国海军军舰威胁最大的203毫米海岸炮，轻巡洋舰、驱猎舰得以安全驶入礁湖，在岸上火力控制组的指挥下，以越来越准确和猛烈的炮火掩护地面部队推进。
陆战6团的另一个营则占领了通山以东的浅茅山岛礁，设立了155毫米重榴弹炮阵地，支援通山上的战斗。
随着中华帝国大量重武器得以登陆使用，中华帝国军开始占据上风，但日军仍在负隅顽抗