ב-7 בספטמבר מסר קווגוצ'י לקציניו את פרטי המבצע, שמטרתיו היו כיבוש שדה התעופה והשמדת האויב בגוודלקנל, ושעתיד היה להיפתח בשעה 21:00 ב-12 בספטמבר. קווגוצ'י, שחשב שבאי נמצאים 2,000 נחתים לכל היותר, פיצל את כוחו לשלוש קבוצות שיתקפו את מתחם לונגה בהתקפה לילית מכיוונים שונים: כוחו של אוקה יתקוף מכיוון מערב, שאריות הרגימנט ה-28, ששמו שונה לגדוד קומה, יתקוף ממערב, וגוף ההתקפה העיקרי — 2,100 חיילים בפיקודו של קווגוצ'י — יתקוף מכיוון דרום.
באותה עת דיווחו ילידי האי לנחתים הימצאות כ-300 חיילים יפנים בכפר טסימבוקו (Tasimboko), השוכן 27 קילומטרים מזרחית ללונגה, ובתגובה שלח ונדגריפט את אדסון. הגל הראשון של גדוד הפושטים, שמנה 501 לוחמים, נחת בסמוך לכפר בשעה 05:20 ב-8 בספטמבר, והחלו לנוע לכיוונו בסיוע מטוסים, אך נתקלו בהתנגדות יפנית. עד השעה 11:00 נחת הגל השני, שמנה 311 לוחמים, ואדסון הצליח להתקדם לתוך הכפר. המגינים היפנים, שחשבו שנחיתה גדולה עומדת להתרחש, נסוגו לתוך הג'ונגל, תוך שהם מותירים מאחוריהם 27 הרוגים. בצד האמריקני נהרגו שני פושטים ושישה נפצעו.
בטסימבוקו התברר לאדסון ולחייליו שהכפר משמש תחנת אספקה עבור החטיבה של קווגוצ'י, והם מצאו בו מצבורי אספקה, תחמושת, ציוד רפואי וארטילריה. הנחתים השמידו את כלי הנשק ואספו מסמכים וציוד אחר ושובו למתחם לונגה בשעה 17:30.
מהיקף הציוד שנמצא ומהמסמכים שנאספו, וכן מדיווחי ילידי האי, התברר לוונדגריפט שמולו עומד כוח יפני המונה לכל הפחות 3,000 חיילים.
אדסון וקולונל ג'רלד תומאס, קצין המבצים של ונדגריפט, צפו שהמתקפה היפנית תבוא מכיוון רכס לונגה, רכס צר באורך קילומטר השוכן בקצה הדרומי של מתחם לונגה. הרכס חלש על הגישה הדרומית למתחם לונגה, ובאותה עת לא נכלל בתחומי מתחם ההגנה, שכן ונדגריפט חשב שהמתקפה תבוא לאורך החוף הצפוני. בסופו של דבר הצליחו אדסון ותומאס לשכנע את ונדגריפט לשלוח את גדוד הפושטים ואת גדוד הצנחנים, וב-11 בספטמבר נפרסו 840 הנחתים על הרכס.
קווגוצ'י תכנן להוביל את הכוח העיקרי שלו דרך הג'ונגל בשלושה צירי התקדמות, ולתקוף את מתחם לונגה מדרום, על פני רכס לונגה. ב-9 בספטמבר יצאו חייליו של קווגוצ'י מאזור ההיערכות בסביבות טאיבו והחלו לפלס דרכם בג'ונגל הטרופי באמצעות מצ'טות וחרבות. בשל שימוש במפות שגויות וקשיי תקשורת, ובשל קשיי העבירות בג'ונגל העבות, אבד הקשר עם חלק מהיחידות וההתקדמות לרכס לונגה התעכבה. למרות זאת, הגיעו כל היחידות לאזור ההיערכות שלהן בערב ה-12 בספטמבר.
פעילות בלילה הראשון.
האמריקנים ידעו על הכוח היפני באי ועל כוונתו לתקוף את מתחם לונגה, אך לא ידעו בדיוק את כיוון ההתקפה ואת מועדה. הרכס עליו פרס אדסון את אנשיו נמתח מדרום לצפון והיה מורכב משלוש גבעות. בקצה הדרומי של הרכס עמדה גבעה 80, 550 מטרים צפונית לה עמדה גבעה 123, והקצה הצפוני של הרכס היה רמה בגובה 18 מטרים. אדסון הציב חמש פלוגות פושטים בצד המערבי של הרכס, ושלושה גדודי צנחנים בצד המזרחי. שתי פלוגות מהצד המערבי הגנו על הקו שבין הרכס לנהר לונגה, וצוותי מקלעים מאחת הפלוגות סייעו לשאר הכוחות.
בשעה 21:30 ב-12 בספטמבר הפגיזו הסיירת היפנית "סנדאי" ושלוש משחתות את מתחם לונגה, והאירו את רכס לונגה בזרקוריהן במשך 20 דקות. מעט לפני השעה 22:00 החלו התקלויות מקריות בין החיילים היפנים לנחתים האמריקנים, ובשעה 22:00 החלה המתקפה היפנית על רכס לונגה. הגדוד הראשון של קווגוצ'י תקף את קווי ההגנה שבין הרכס לנהר לונגה, ואילץ את המגינים לסגת אל הרכס. בשל קרבת הצדדים זה לזה התפתחו קרבות פנים אל פנים בין הנחתים והחיילים היפנים, והשימוש ברימונים היה נפוץ ביותר. היפנים איגפו את הרכס משני צדדיו ומכיוון דרום, אך הנחתים, בסיוע אש ארטילרית משדה הנדרסון, הצליחו להדוף את היפנים. קשיים בתקשורת והצמחייה הסבוכה גרמו לבלבול בשורות היפנים, ובסופו של דבר נעצרה המתקפה למרגלות הרכס. יחידתו של אוקה וגדוד קומה ניסו לתקוף במקביל מהמזרח ומהמערב, אך לא הספיקו להגיע לקווי הנחתים לפני עלות השחר, ונעצרו בקרבתם.
עם שחר ה-13 בספטמבר, החלו מטוסים מכוח אוויר קקטוס לסייע לנחתים על הקרקע ואילצו את היפנים לסגת אל הג'ונגל, בהותירם מאחור כ-600 הרוגים. הנחתים ספגו 263 נפגעים, מהן 59 הרוגים ועשרה נעדרים. קווגוצ'י הסיג את כוחותיו אל הג'ונגל והתכונן להתקפה נוספת באותו לילה.
פעילות בלילה השני.
במהלך יום ה-13 בספטמבר עסקו הנחתים בשיפור עמדותיהם על הרכס. משנסוגו מהמישור שבין הרכס לנהר לונגה, הסיג אדסון את קו ההגנה 140 מטרים דרומית לגבעה 123, והציב באזור חמש פלוגות, שכיסו את החלק הדרומי של הרכס. לחיילים לא היה זמן רב כדי לשפר את עמדותיהם, ואף היה להם צורך בתחמושת. לפיכך שלח ונדגריפט את הגדוד השני של רגימנט הנחתים החמישי לרכס, ואף הציב בטווח ארבעה תותחי הוביצר 105 מ"מ.
בשעה 21:00, לאחר הפגזה קצרה משבע משחתות, החלה המתקפה השנייה של קווגוצ'י על רכס לונגה. קווגוצ'י שלח את הגדוד הראשון שלו למרכז החזית, ואת הגדוד השני לאגף הימני, ממערב לרכס. הגדוד השני אילץ את המגינים שבין הרכס לנהר לונגה לסגת לרכס פעם נוספת, והחיילים היפנים המשיכו לחצות את המישור לכיוון שדה הנדרסון. בשעה 03:00 פנה הגדוד השני ותקף את הרמה הצפונית של הרכס ואת גבעה 123, אך נהדף במחיר 280 אבדות, בהן מפקד הגדוד.
בינתיים נערך הגדוד הראשון להתקפה על גבעה 80, בקצה הדרומי של הרכס. הגדוד התגלה על ידי הנחתים ואש תותחי 105 מ"מ נורתה לאזור. בתגובה הסתערו על גבעה 80 שתי פלוגות עם רובים מכודנים ובחסות אש מרגמות, והצליחו להדוף את הנחתים מהרכס. לפיכך הורה אדסון על נסיגה לגבעה 123.
חיילים מהגדוד הראשון החלו לערוך מתקפות חזיתיות מדרום וממזרח על גבעה 123, אך נהדפו פעם אחר פעם על ידי הנחתים, שהקימו קו הגנה בצורת פרסה מסביב לגבעה. בחצות הורה אדסון לשתי פלוגות צנחנים לחזק את אגפו השמאלי, מזרחית לגבעה, והצנחנים טיהרו את השוחות שנתפסו זמן קצר קודם לכן על ידי חיילים יפנים. למרות זאת, ההתקפות היפניות לא חדלו, וחיילים יפנים נהרגו בעודם רצים במעלה הרכס לעבר קווי הנחתים מאש מקלעים, רימונים ומאש תותחי 105 מ"מ. בשעה 04:00 הגיע לגבעה 123 הגדוד השני של רגימנט הנחתים החמישי, וסייע למגינים להדוף שתי התקפות יפניות נוספות לפי עלות השחר.
במהלך הלילה הגיעו שלוש פלוגות מהגדוד הראשון לפאתי שדה הנדרסון, והתכוננו להתקפה. הפלוגה הראשונה נהדפה על ידי נחתי הנדסה, והשתיים האחרות המתינו לתגבורת, ומשזו לא הגיעה נסוגו חזרה דרומית לרכס לונגה עם שחר. על אף שבשעות הבוקר עוד נותרו כיסי התנגדות ספורים על הרכס, שמטוסי כוח האוויר קקטוס טיהרו תוך זמן קצר, הסתיימה למעשה ההתקפה של קווגוצ'י. עבור תפקודו במהלך הקרב עוטר אדסון בעיטור מדליית הכבוד.
התקפות קומה ואוקה.
במקביל להתקפה של קווגוצ'י על רכס לונגה, תקפו גדוד קומה וכוחו של אוקה את קווי ההגנה האמריקנים ממזרח וממערב. גדוד קומה תקף את מתחם לונגה מכיוון דרום מזרח, אזור עליו הגן הגדוד השלישי של רגימנט הנחתים הראשון. התקפתו של גדוד קומה החלה בשעה 23:00 ב-13 בספטמבר, כש-400 חיילי הגדוד הסתערו על קווי האמריקנים, אך הם נהדפו פעם נוספת, תוך שרבים נהרגים.
כוחו של אוקה, שמנה כ-650 חיילים, תקף את מתחם לונגה מכיוון מערב בשעה 04:00 ב-14 בספטמבר. שתי פלוגות תקפו את קווי הנחתים בסמוך לחוף, אך נהדפו על ידי הגדוד השלישי של רגימנט הנחתים החמישי. פלוגה נוספת הצליחה לכבוש גבעה באזור, אך אש ארטילרית כבדה שהסבה לה אבדות רבות אילצה אותה לסגת באותו יום. שאר היחידות מכוחו של אוקה לא הצליחו למצוא את קווי האמריקנים ולא השתתפו בקרב.
תוצאות הקרב.
בשעה 13:05 ב-14 בספטמבר הסיג קווגוצ'י את שרידי חטיבה 35 מרכס לונגה אל מעבה הג'ונגל כדי שיוכלו להתארגן לנסיגה מאורגנת. לאחר מכן הורה קווגוצ'י לחייליו לנוע לנהר מטניקאו, מרחק 10 קילומטרים מערבה על פני תוואי שטח קשה, כדי לחבור לשארית כוחו של אוקה. הצעדה החלה ב-16 בספטמבר והייתה קשה ביותר עבור החיילים התשושים והפצועים, והם החלו לנטוש את ציודם הכבד. כשהגיעו החיילים לנקודת המפגש בקוקומבונה חמישה ימים לאחר מכן, הם סבלו מתת-תזונה ומתשישות, ונשאו רק את נשקם האישי. שרידי גדוד קומה נעו מערבה אחרי הכוח של קווגוצ'י, אך אבדו בג'ונגל והגיע למחנה היפני רק שלושה שבועות לאחר מכן, כמעט גוועים ברעב.
בסך הכל איבד קווגוצ'י כ-708 חיילים בהתקפה שלו על רכס לונגה, ו-505 נפצעו. בנוסף מספר לא ידוע של חיילים יפנים מתו במהלך הנסיגה מערבה. 100 נחתים נהרגו ו-305 נפצעו במהלך הקרב.
ב-17 בספטמבר שלח ונדגריפט שתי פלוגות מהגדוד הראשון של רגימנט הנחתים הראשון לרדוף אחר היפנים הנסוגים. הנחתים נפלו למארב שטמן המשמר המאסף של היפנים, ואחת הפלוגות רותקה למקומה בעוד השאר נסוגו. עם רדת הלילה הסתערו היפנים על הפלוגה המבודדת והרגו 24 נחתים. ב-20 בספטמבר נתקל סיור מגדוד הפושטים של אדסון במספר חיילים יפנים שהשתרכו אחרי הטור של קווגוצ'י וחיסל 19 מהם.
בעוד היפנים נסוגים מערבית לנהר המטניקאו, עמלו האמריקנים על חיזוק קווי ההגנה מסביב למתחם לונגה. ב-14 בספטמבר העביר ונדגריפט את הגדוד השלישי של רגימנט הנחתים השני מטולאגי לגוודלקנל, וב-18 בספטמבר הגיעו לאי 4,157 נחתים נוספים, חלק מרגימנט הנחתים השביעי, ביחד עם ציוד ואספקה. התגבורת איפשרה לוונדגריפט לחזק את קווי ההגנה מסביב למתחם לונגה, ולראשונה להקיף אותו בשלמותו. לאחר מכן החלו הנחתים לתקוף את מחנה היפנים מערבית למטניקאו.
השלכות הקרב.