是南京外围防线中重中之重的核心阵地。
负责镇守紫金山的，是因周家桥大捷与后续一连串血战，累功晋升为少将旅长的孙立人。
全军之中，若论对陈守义新装备、新战术的钻研与运用，孙立人堪称翘楚。他本就是受过系统军事教育的科班将领，思维灵活，善于变通，拿到新式武器与战术手册后，日夜钻研，结合紫金山地形，布下了一套堪称精妙的防御体系。
他摒弃了传统防线平均用力的弊端，将有限兵力集中在紫金山主峰、天文台、中山陵东侧等关键制高点，以火箭筒小组隐蔽在反斜面与岩石后方，专责打击日军装甲车、突击炮与临时构筑的火力点；***分队扼守山脊隘口与冲沟，形成交叉火力网，封锁日军进攻路线；定向地雷沿日军必经坡道密集布设，配合战壕构成多层防御；主力部队隐蔽在山林与岩石掩体中，避开日军炮火，随时准备机动反击。
日军深知紫金山的重要性，调集重兵，配以重炮联队，对紫金山阵地发动猛攻。战机轰炸、重炮轰击，密集的炮火将紫金山的林木炸得支离破碎，山石横飞，硝烟弥漫，整座山体仿佛都在炮火中颤抖。
可孙立人早有准备，官兵们全部躲入提前构筑的隐蔽工事与防炮洞之中，炮火虽猛，却伤亡极小。当日军炮火延伸、步兵发起冲锋时，守军立刻进入阵地，按照既定战术展开反击。
火箭筒精准击毁日军装甲车辆，让日军失去火力掩护；冲锋.枪在近距离形成压制，让密集冲锋的日军无处可躲；定向雷接连引爆，将冲锋队列炸得七零八落；迫击炮从侧方袭扰，切断日军后续增援。每一道坡、每一条沟、每一座山头，都成了日军的血肉磨坊，日军一波波冲锋，又一波波被打退，阵地前尸横遍野，血流成河。
战报接连传至南京城防指挥部，张治中看着捷报，频频点头，暗自赞叹孙立人用兵精妙。紫金山阵地稳如泰山，日军寸步难进，这座东北屏障，成了日军难以逾越的天险。
孙立人始终亲临前沿观察所指挥，他目光锐利，判断精准，日军进攻方向稍有变化，他便立刻调兵遣将，补全防线漏洞，将战术运用得炉火纯青。官兵们见旅长亲临一线，士气大振，个个奋勇杀敌，死守不退。
然而，战场之上，再精妙的战术，也难敌绝对的火力优势。日军久攻不下，恼羞成怒，调集数十门重炮，对紫金山主峰与前沿观察所实施无差别覆盖轰击。
炮弹如暴雨般倾泻而下，观察所周边爆炸声接连不断，碎石与弹片四处飞溅。孙立
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