Первой в контрнаступление из Заречного форта перешла 13-я рота, в задачу которой входило отбить 1-й участок. Следом за ней выдвинулись 8-я и 14-я роты, которые должны были занять, соответственно, 2-й участок и деревню Сосня. Именно атака 13-й роты вошла в мировую историографию как «атака мертвецов», хотя многое в ней, как это часто бывает с легендами, впоследствии преувеличили. Например, часто можно встретить рассказы о том, что из траншей поднимались солдаты, выдержавшие атаку хлором. Однако это совсем не так – роты, находившиеся в окопах, были полностью уничтожены, а в атаку пошёл резерв, находившийся в стороне от центра газового облака.

Роту повёл вперёд её командир подпоручик Котлинский, который, как и все его солдаты, получил газовое отравление, но остался в строю. Под огнём противника рота преодолела 1 км, отделявший её от Сосненских позиций, после чего рассыпалась цепью и повела наступление вдоль железной дороги. Свидетельство очевидца тех событий напечатала в 1915 году газета «Русское Слово»: «Когда участок полотна железной дороги был нами пройден, когда до немцев оставалось 300–400 шагов, Котлинский приказал роте залечь под холмом, а сам вышел под ураганным огнём противника на открытое место и в бинокль осмотрел расположение его сил… Выбранное им место для атаки оказалось удачным»

В современных описаниях можно встретить рассказы о том, что увидев живых русских солдат, выбегавших из хлорного тумана, немцы пустились наутёк. На самом же деле они открыли шквальный пулемётный и ружейный огонь, в результате которого часть русских солдат погибла. Смертельное ранение получил и подпоручик Котлинский, успевший передать командование подпоручику Стржеминскому. В ротном журнале боевых действий указывалось: «В конце этой лихой атаки подпоручик Котлинский был смертельно ранен и передал командование 13-й ротой подпоручику 2-й Осовецкой саперной роты Стрежеминскому, который завершил и окончил столь славно начатое подпоручиком Котлинским дело»

Паника среди немцев началась, когда они сошлись со своим противником в рукопашной схватке. Немецкие солдаты, как и их командиры, были полностью уверены, что газы сделают всё дело, и никакого заметного сопротивления они не встретят. Но когда на немцев из уже поредевших клубов газа пошли в атаку люди с кожей, позеленевшей от окиси хлора, они бросились наутёк. На плечах противника русские солдаты ворвались во вторую линию траншей, где им удалось отбить невредимыми противоштурмовые орудия и пулемёты, которые немцы захватили несколькими часами ранее. Далее землянцы начали прорываться к хутору, носившему название «дворы Леонова». Здесь между траншеями второй и первой линий 1-го участка Сосненских позиций были натянуты проволочные заграждения, разделявшие немецких и русских солдат. Пройти через них можно было только по соединительному ходу, который простреливался немцами.

Артиллерия крепости сосредоточила огонь на дворах Леонова, где из-за своей скученности немцы понесли огромные потери. После этого русские солдаты забросали соединительный ход гранатами и ворвались в первую линию траншей. Мало кто из немцев смог вырваться из этой ловушки – большинство навсегда осталось на проволочных заграждениях, узкие проходы в которых не могли пропустить всех «желающих». Те же немногие, кто выжил, после этого долго страдали нервными расстройствами и распространяли легенду об атаке «мертвецов».

Высочайшим приказом от 26 сентября 1916 г.  подпоручик Владимир Котлинский посмертно награждён орденом Св. Георгия IV степени.

Между тем, 12-я рота под командованием подпоручика Чеглокова не менее героически удерживала 3-й участок, упорно отбивая атаки врага. Вскоре к ней смогли пробиться солдаты 14-й роты, половину состава которой газы вывели из строя – но даже этого подкрепления хватило, чтобы отбить у противника Сосню. Увидев на её окраине изувеченные трупы своих товарищей, русские солдаты озверели. Их не смог удержать ни численный перевес противника, ни слабость после газового отравления. Офицерам стоило больших трудов заставить своих подчинённых щадить пленных, которых взяли живыми только 14 человек. Остальные немцы были переколоты штыками, погибли на проволочных заграждениях или ретировались. К 11:00 приступ был окончательно отбит.

12-й и 14-й ротам также удалось вернуть орудия и пулемёты, потерянные в начале дня. Тем не менее, ситуация на Сосненских позициях сложилась отчаянная – в проволочных заграждениях зияли проходы, траншеи занимали всего-навсего две неполные роты, а половина противоштурмовых вооружений была потеряна. В крепости значительное количество артиллеристов вышло из строя, отравившись газами. Если бы немцы повторили атаку, то она, скорее всего, удалась бы. Но солдаты противника не могли идти вперёд, поскольку были деморализованы потерями от своего же газового оружия, точностью русских артиллеристов и стойкостью солдат гарнизона, которым, казалось, даже газ нипочём.

Точные потери обеих сторон неизвестны до сих пор и вряд ли станут известны в будущем. В архивных документах удалось обнаружить лишь данные о потерях офицерского состава – один убитый в бою (подпоручик Котлинский) и семь отравленных газами. Немецкая сторона свои документы не нашла или же не пыталась найти, мотивируя это утерей архивов во время Второй мировой войны.