11月10日，西藏军区向西山口方向迂回的第11师的两个团全部轻装，自携粮食弹药，由千余名藏族民工支援，沿小路向印军深远后方进行距离达160公里的大迂回，其他迂回部队也分头出发。11月14日，印军为庆祝尼赫鲁的生日，首先向瓦弄方向的中国军队发起小规模攻击，解放军第130师打退印军攻击后，于16日向印军发起大规模反击。因地形所限，战斗基本沿察隅河谷形成一线平推。中国军队于一天内即将印军第11旅击溃，随后转入追击和搜剿，当面印军虽有半数逃脱，却已全部溃散。
     11月17日，中国迂回部队从小路到达印军第４师纵深地带时，印军第４师主力发现后方的公路已被切断，战役布势陷入紊乱。次日解放军第55师在西山口正面发起强攻，山南分区部队经迂回从中央切断了西山口与邦迪拉的联系。被切断在邦迪拉以北的印军失去统一指挥，丢弃了全部车辆和重装备各自分散向深山中奔逃，中国军队随即转入搜剿。印军精锐第4师一部被歼，所余人员大都通过不丹境内窜回后方。
     11月18日至20日，新疆军区部队也以１个多团的兵力扫除了西段残存的6个印军据点。至此，印军在中印边界西段越境设置的据点全部被扫除。
     印度在边境作战中出现出乎意料的惨败，国内舆论出现了一片惊慌，国际舆论大都认为中国军队会乘胜深入印境。1962年11月21日，中国政府突然宣布停火，并下令将部队撤回到1959年11月实际控制线本侧20公里之内。这一行动，表明了中国和平解决中印边界的诚意，赢得世界舆论的称赞。
     在中印边界东西两段的反击战中，中国参战部队总计不足4个师，战斗中伤亡2400余人，击毙印军4900余人，俘虏印军3900余人。印军参战的３万部队中，近万人被击毙、俘虏和击伤，其余多数溃散。中国军队战斗伤亡共2400余人，没有人被俘。