后患无穷，必须要把这个缓冲区掌握在我们手中，于是他便和谭顺田政委研究，决定先用一个排，对小5号阵地进行一次试探性攻击，师里同意他的作战方案，并为他们提供了较强的火力支援，
赵兴元为了查清敌情，先派侦察股长付玉栋和六连副连长王來泉带两名侦察员潜入前沿100米处抵近观察，潜伏两天一夜，沒有收获，他于是改变侦察方式，集中12门迫击炮，两分钟内向小5号阵地发射了100多发炮弹，突如其來的炮击，使敌人顿时大乱，目标暴露无遗，全被团观察员记录下來，赵兴元因此知道对方是美军一个排的编制，
小5号阵地比较狭小，敌人兵力也不多，但这是四十军进入阵地后第一次强攻美军设防筑垒的阵地，军师首长都很重视，赵兴元尤其看重这场战斗，反复推敲作战方案，力保在最少损失的情况下争取胜利，做到万无一失，进攻部队出发前，他又和政委专门给参战的勇士们写了一封信，讲明打好这一仗的意义，鼓励他们：“打好头一仗，争取立头功，”赵兴元还根据美陆一师报复性强的特点，把小仗当作大仗打，做了由打敌一个排到同敌一个团作战的准备，也做了可能会有更大规模作战的思想准备，
入夜，攻击部队摸索前进，进入预定位置，我军几十门大炮怒吼起來，炮弹暴雨般地倾泻到敌人阵地上，战士们突然向敌阵地发起冲击，敌人也凭借精良装备和坚固工事拼死顽抗，战斗异常激烈，经过40分钟激战，小5号阵地终于被攻占，守敌除个别逃跑以外，全部被歼，
战前，赵兴元要求战士运用“快打、快歼、快藏”战术，所以占领小5号阵地后，战士们立即下到坑道里，这条坑道还是三五二团在双方对峙期间，赵兴元派人偷偷在夜间挖成的，虽然狭小，此时却很管用，为对付敌人反扑，他命令五连投入阵地，加固坑道，运输弹药；命令六连待命，随时迎敌，
果然，不到一小时，敌人开始炮火反击，天刚亮，4架轰炸机也飞來轰炸，12个小时内向小5号阵地发射了两万余发炮弹，投掷炸弹近万枚，还投下了大量烟幕弹，把白天变成了黑夜，阵地上8公里长的阔叶林带顷刻间变成了黑色焦土，地面上掀起一米多高的厚土，由于运用了“快藏”战术，进入坑道的战士伤亡不大，
为了巩固小5号阵地，赵兴元又派出一名干部带两名战士携带信号枪进入阵地前沿的单人掩体内，用信号弹通知师、团炮兵向目标开炮，打击反扑的敌群和坦克，指挥步炮协同作战，六连趁炮火余威，冲出坑壕，穷追猛打，实施阵前反击，又把敌人打退200多米，敌尸遍野，缴获大量枪炮、火焰喷射器和电台，晚间，突然飞來几架敌机，扔下许多照明弹，把黑夜变成白昼，三五成群的敌人在飞机掩护下，爬到白天战斗过的地方，拖着尸体往回跑，我方战士用冷枪射击和炮火追击，又杀伤大量敌人，
每战必总结的赵兴元为小5号阵地战斗总结出四条经验：一是军、师、团决定正确，部署周密，准备充分；二是思想政治工作坚强有力，及时到位；三是后勤保障及时有力；四是步炮协同密切，
赵兴元亲自策划和指挥的小5号阵地战斗再一次体现出他高超的指挥艺术和当机立断的应变能力，
小5号阵地战斗是美陆战一师自守备战以來，遭受的最惨痛失败，美联社也不得不承认：“共军近來连续攻占我方阵地，并很快筑起了坚强工事，要想夺回阵地必须付出极大代价，”我军经过四昼夜浴血奋战，击退美军12次反扑，毙伤敌人1600余人，牢牢地控制了小5号阵地，并把阵地向前推进了300余米，创造了防御战中攻破美军防线的先例，三五二团六连荣获集体一等功，
现在，大德山已经成为朝鲜民主主义人民共和国对外开放的参观点之一，也是国家级爱国主义教育基地，是美帝国主义在朝鲜战争中惨遭失败的历史见证，也是赵兴元团长和全团指战员们在抗美援朝战斗中建功立业的写照，
有两张照片记录了赵兴元在大德山作战的经历，一张是他半蹲在阵地上手指前方，观察敌情；另一张是他和妻子抱着儿子在坑道前的留影，儿子是妻子在师留守处生下的，出生时他正在前线，这是他们第一次在大德山见面，照片上的三个人在阳光下，在被敌人飞机炸成焦土的阵地上灿烂地笑着，连怀中婴儿的脸上也露出了胜利的笑容，
1952年“八一”前夕，在中国人民解放军建军25周年之际，赵兴元在朝鲜战场上书毛主席，表达了志愿军战士“多打胜仗，多消灭敌人，为祖国为人民为中国人民最敬爱的领袖毛主席争光，为争取世界持久和平而英勇战斗”的决心，有他亲笔签名的文章刊登在军报上，全军全党和全国人民都听到了他的心声，
1953年初，赵兴元率三五二团告别了大德山英雄阵地，随师、军向北开进，执行反空降反登陆作战任务，积极支援朝鲜人民开展反空袭、反破坏斗争，
这年夏天，赵兴元满怀着抗美援朝的胜利豪情和朝鲜人民的深厚友谊，踏上了回归祖国的凯旋之路，祖国人民以鲜花和欢呼声迎接最可爱的