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在独立旅进攻东西连岛的同时，冀东独立旅一团与沂水号护卫舰也对高公岛展开了进攻。
黄海西岸的高公岛是一座突出于海面的半岛高地，扼守着连云港外海航道。
日军海军陆战队在此修筑碉堡、炮台与滩头工事。驻有三个中队的海军陆战队员。一艘炮艇舰炮与岸防炮交叉覆盖着周边海域与滩涂，成为插入连云港防线的一枚硬钉。
冀东独立旅一团奉命跨海奔袭，与刚刚赶过来的沂水号护卫舰组成海陆军联合作战编队，发起高公岛攻坚战役。
沂水号护卫舰率先吹响收复高公岛的号角。
沂水护卫舰主炮和两侧副炮猛烈轰炸高公岛日军防线，撕开日军海防火力网。
日军高公岛炮台随即反击。
沂水号护卫舰舰艏主炮调整炮口，炮弹精准砸向高公岛日军主炮台。
舰上副炮与高射机枪同步开火，压制岛上日军瞭望哨与机枪阵地，炸得碉堡砖石飞溅，日军岸防炮尚未完成瞄准，火力网已被舰炮撕裂。
日军仓促调动残余火炮反击，沂水号凭借机动优势灵活规避，同时持续对滩头阵地、防御壕沟进行覆盖射击，为登陆部队扫清海面与近岸威胁。
舰上通讯兵不断向登陆部队通报日军火力点位置，海空之间形成第一道火力屏障。
冀东独立旅一团在沂水号护卫舰炮火还没有停止，强行突破滩头阵地。
日军猛烈轰炸冀东独立旅一团官兵的数艘登陆快艇与渔船，阻挡他们向高公岛南侧滩头推进。
一团长身先士卒，率一营作为先头突击队，迎着日军残余机枪火力涉水登岸。
战士们利用礁石、弹坑掩护，快速推进，火箭兵连续炸毁日军滩头地堡，机枪手架枪压制反扑之敌。
二营、三营紧随其后，登陆后迅速展开阵型，一部向左迂回切断日军退路，一部直扑高地主峰，与岛上守军展开近战。
手榴弹爆炸声、步枪射击声与喊杀声交织在一起。
日军依托岛上工事，礁石，洞穴顽抗，企图等待国內援兵赶到。
但是一团的进攻异常凶猛，一团官兵个个奋不顾身，冲锋在前。日军终于难以抵挡一团凌厉的冲锋攻势，步步后撤。
下午二点钟，沂水号调整炮击坐标，对高地后侧日军指挥部与最后一处炮台实施精准打击，彻底摧毁其指挥与防御核心。
冀东独立旅一团趁势发起总攻，官兵们沿着陡峭山路向上突击。枪声，爆炸声，金属碰撞声不绝于耳。
一团官兵经过白刃交战，与日军展开了逐壕争夺，逐步压缩日军阵地。
残存日军负隅顽抗，最终大部分被全歼于主峰碉堡之下。
黄昏，高公岛全境被攻克。
冀东独立旅一团对全岛残余日军展开了地毯式搜索。
此战，海陆协同配合紧密，沂水号以火力压制奠定胜局，冀东独立旅一团勇猛登岸攻坚，成功拔除日军沿海重要据点，打通了周边海上交通线，拔掉了日军在黄海西岸的控制力量。