מחלקה אחת מהפלוגה, תחת פיקודו של אליהו זוהר, לחמה במנזר נוטרדאם, בניסיון לעצור את פלישת כוחות הלגיון הירדני לירושלים. מחלקה שנייה מהפלוגה לחמה בהר ציון והחזיקה בו מול כוחות הלגיון הירדני וכוחות פלסטינים בעיר העתיקה. מחלקה זו הייתה מיועדת להיכנס לעיר העתיקה, בעקבות הפלמ"ח, שניסה לפרוץ אליה, אך נכשל. בינתיים שיתקה המחלקה את הטור הירדני, שנע לכיוון ירושלים אחרי נפילת גוש עציון. עם כניעת העיר העתיקה, הביאו חיילי המחלקה את נציגי הלגיון הירדני והצלב האדום משער ציון אל מפקד ההר, חיים ויגוליק. חיילי הפלוגה גם העבירו את תושבי העיר העתיקה אשר לא נפלו בשבי, לאוטובוסים שחנו ליד ההר, והועברו למקום מבטחים בקטמון. מחלקה נוספת מפלוגת יהונתן השתתפה בהגנה על רמת רחל, ולחמה באזור ארנונה וצפון תלפיות, בעורפו של כוח האצ"ל שנלחם על מנת לעצור טור של הצבא המצרי שבא מדרום והגיע עד בית ג'אלא. המצרים ניסו לפרוץ לירושלים מדרום ומדרום מערב, אך נכשלו במשימה זו.