發生過程：

一、第一日

10月24日晚上七時，解放軍第二十八軍第八十二師第二四四團、第八十四師二五一團、第八十五師二五三團和第八十二師二四六團三營，編成渡海第一突擊梯隊九千餘人，分別在澳頭、大嶝、蓮河登船，駛向大嶝海面集結後，向金門發航。原定於金門中央狹窄腰部之湖尾-?口一帶登陸，將金門一分為二，因潮流和強風影響，一大部分船隻往西漂流至古寧頭。

10月25日凌晨二時十分，中共主力部隊在古寧頭登陸，大小伯、角嶼、大小嶝解放軍則隔岸朝金門北岸官澳、西園、觀音亭山、古寧頭等地猛烈射擊，掩護登陸搶灘之解放軍。此時剛好有兩輛坦克車巡視邊防，其中一輛因故障而停在灣邊之低崖，做初步排除故障，另一輛先行回營。這時有新兵以望遠鏡觀看是否有團部派來工兵排前來協助，無意間將鏡頭轉向海邊時，正看見解放軍先遣部隊因不諳潮汐，船隻擱淺在沙灘動彈不得，於是對空鳴槍警示，槍響驚醒了大部分守軍，古寧頭戰役就此展開。

國軍海軍掃雷二零二與南安二艇於三時左右在古寧頭西北海面，猛烈轟擊擱淺之解放軍船隻和軍隊。天亮後，一百多艘解放軍登陸船隻無一返回，第二梯次援軍隔海興嘆。

第十八軍軍長高魁元，指揮第一一八師（欠第三五二團）配屬戰車第三連（欠一排）向解放軍攻擊；第十九軍之第十八師其已登陸進駐瓊林之部隊亦就近歸十八軍高軍長指揮。該師尚未下船之第五十三團則轉航小金門登陸，歸第五軍軍長李運成指揮；第十九軍軍長劉雲瀚與第廿五軍軍長沈向奎連絡，指揮該軍第十四師（欠第四十團），及第十三師之一部，由金門後埔向北推進，迎擊由安岐、埔頭南竄之解放軍，併積極向古寧頭推進，另以第四十師之迫擊砲全部配屬第十四師，以加強其火力。戰車營營長陳振威將預備隊戰車兩排，進至瓊林待命。

10月25日，解放軍第二四四團一度佔領雙乳山，天亮時遭國軍裝甲部隊反擊退敗。在湖尾登陸之解放軍第二五三團佔領觀音山和湖尾高地，到10月25日中午被迫撤退。解放軍第二五一團衝出包圍竄到古寧頭，固守林厝，被國軍第十四師和第一一八師強力反攻，反攻林厝的國軍第十四師第四十二團上校團長李光前陣亡。

二、第二日

10月26日凌晨，解放軍湊齊一些船隻，由第二四六團團長孫玉秀率該團兩個連和解放軍第八十五師兩個連增援。第二四六團在湖尾登陸；另兩連在古寧頭登陸。

天亮時，第二四六團兩個連突破包圍，在古寧頭和據守該地解放軍會合。清晨六時三十分，高魁元指揮反擊，第一一八師從浦頭以北海岸線向林厝攻擊。因為解放軍據永久工事還擊，林厝戰況激烈。九時多，國軍派遣空軍B-24重轟炸機、P-47戰鬥機及海軍砲火轟擊，上午十時，胡璉到達大、小金門間之水頭。上午十一時，東南軍政長官公署副長官羅卓英偕第十二兵團司令官胡璉抵水頭村，晤湯恩伯後，旋即赴湖南高地，將部署略為調整，並接手指揮，雙方戰況激烈。十二時國軍攻下林厝，十五時拿下南山。

國軍已掌控情勢，勝券在握，第三五二團於十五時攻入北山，第一一八師師長李樹蘭以第三五三團接替第三五二團，偕同戰車繼續攻擊任務。

三、第三日

26日午夜，解放軍彈盡糧絕，突圍至海岸，千餘人困在古寧頭以北海岸絕壁斷崖下之沙灘。10月27日清晨，國軍猛攻，擊斃400餘人，其餘被俘，孫玉秀自殺。上午十時，古寧頭戰役正式結束。

四、尾聲

27日下午四時餘，100多名解放軍由一三二高地深壕密草中出降，金門島上戰鬥直到10月28日才逐漸平息，但仍有零星戰鬥持續。逗留時間最久的是解放軍第二五三團團長徐博，他在10月26日晚突出重圍進入東部山區後，就一直隱蔽在北太武山山洞中，靠挖食地瓜等植物充飢，等待解放軍第二次登陸。直到1950年1月，徐博才被國軍發現，押到臺灣處決。

歷史影響：

國民政府軍隊自大陸節節敗退，退守臺灣，士氣及軍紀早已渙散，不論軍隊本身和民眾都已失去信心。而共軍屢戰屢勝，自信滿滿，已有輕敵之心，因此進攻之前的情蒐及部署皆不完善，導致慘敗之局。久未獲勝的國軍經此一役，信心大增，不僅確認了固守台澎金馬的戰略與決心，更成為國民政府重要的宣傳教材，對於重整軍隊、恢復軍紀士氣和激勵民心都大有幫助。