但是，为了保卫祖国边疆的安全，创造中印边界问题谈判解决的条件，中国政府决定对入侵印军进行反击。中央军委立即对反击作战作出指示：军事指挥工作，政治动员工作，后勤保障工作，务必精心计划，周密组织，切实做好。指出，此次对印度反动派作战，事关国威军威，务求初战必胜，只能打好，不能打坏。

1962年9月20日，命令印度军队在东段越过“麦克马洪线”，向克节朗地区中国边防部队发起攻击，10月10日，向东段的中国尺冬哨所攻击。印度向中印边境集结重兵，在东段，部署了1.6万余人兵力；在西段，印军部署1个旅部6个步兵营、1个机枪营及若干配属分队共5600余人。10月20日，印军向中国发动了大规模进攻。

面对印度军队的猖狂侵略行径，中国政府、中央军委决定实施自卫反击作战。反击作战共分为两个阶段。第一阶段，自10月20日始至28日止。

10月20日，在东段，西藏边防部队针对克节朗地区印军部署前重后轻、翼侧暴露的特点，采取两翼开刀、侧后迂回、分割包围、各个歼灭的战法，集中主要兵力，向印军第7旅左右两翼发起攻击，迅速攻占枪等、卡龙、克宁乃、沙则等地；以一部兵力在山南军分区协同下，向印军正面扯果布、邦冈丁攻击，一部兵力向左侧后章多迂回攻击；昌都、山南、林芝军分区各以一部兵力对当面之敌实施反击；配合主要方向作战。

反击作战部队克服高山、峡谷、密林等天然障碍，攻克了印军在克节朗地区的重要据点，迅速瓦解了印军部署，印军溃不成军，中国边防部队遵照中央军委的命令，向“麦克马洪线”以南发展进攻，23日进占达旺。此战，歼灭了印军第7旅，收复了“麦克马洪线”以南达旺河以北部分中国领土。

在西段，新疆边防部队首先对侵入加勒万河谷、红山头等地印军据点发起攻击，边防部队在高山缺氧、气候严寒的边境地区，对入侵印军据点实施强攻，全歼守敌；尔后向班公湖、巴里加斯等地区转用兵力，战至28日，清除了侵入中国境内的印军据点37个。

在东段克节朗地区作战取得胜利的形势下，10月24日，中国政府发表声明，提出停止冲突、重开谈判、和平解决边界问题三项建议，并命令东线反击作战部队停止追击。

印度政府再次拒绝这一和平建议，宣布全国处于紧急状态，进行战争动员，调整部署，至11月中旬，在中印边境地区的兵力增加到3万余人。11日、14日、16日，向中国边防部队发起全线反扑。中国边防部队遵照中央军委的命令，再次向入侵印军实施反击作战。第二阶段作战自11月16日始至21日结束。

东段瓦弄方向，西藏边防部队某部于16日对印军第11旅发起反击，于21日进至金古底，逼近了传统习惯线；在东段西山口－邦迪拉方向，西藏边防部队针对印军成线式配置、前重后轻的特点，18日，对印军进行多路攻击。19日，攻占了邦迪拉，随即展开搜剿、追击作战，于21日全部清除了西山口－邦迪拉地区的印军据点。在西段，新疆边防部队自18日至20日，清除了班公洛地区的印军侵略据点。

中印边境自卫反击战，历时1个月，在东段，中国边防部队进到“麦克马洪线”以南靠近传统习惯线地区；在西段，清除了印军设在中国境内的所有据点。共毙、俘印军8700余人，缴获大量武器装备和物资。

11月21日，中国政府发表声明，宣布中国边防部队在中印边境全线停火、后撤。12月1日至1963年3月1日，后撤至1959年11月7日中印双方实际控制线中国一侧20公里以北地区。随后，中国政府又向印度政府交还了缴获的大批装备，释放了3900名被俘官兵。

西山口之战

这个地方靠近不丹王国，印军沿公路摆成南北一条“长蛇”，布势特点正如刘伯承元帅所概括的，是“钢头、锡尾、背紧、腹松”。据此，西藏边防部队以2个多团从正面攻击西山口，打敌之“头”；以3个多团从敌两翼夹击申隔宗、略马东、击敌之“背”，剖敌之“腹”；以2个团实施迂回，直插德让宗、邦迪拉之间，切敌之“尾”，形成对西山口、德让宗地区之敌多路分进合击，将其分割包围，各个歼灭。参战各部于1962年11月10日至15日分别向指定位置开进，至17日，先后与印军警戒、侦察分队接触，但印军未发觉我军意图。17日晚，我迂回部队在登班击溃印军1个营，切断了德让宗--邦迪拉公路。此时印军才发觉我军已多路逼近，处于不利地位。遂于18日晨全线撤逃，但还是陷于我军合围之中。

18日晨，我军发起总攻。在激战中，副班长庞国兴为追歼一股溃逃印军与连队失去了联系，深入印军纵深地区15公里，作战5次，攻占2个炮兵阵地，击毙7个印军士兵，缴获7门火炮和2台汽车。战后庞国兴被国防部授予“战斗英雄”称号。当日我军占领西山口、申隔宗、德让宗，歼灭印军一部，一部溃逃，其四师战术司令部率直属部队乘我军未截断通往打陇宗道路的空隙逃脱。

19日，我军占领邦边拉，并于略马东地区围歼印军近千人。随即我军主力便在西山口——邦迪拉地区展开搜剿，一部向南追击，于21日进占吉莫山口、比里山口、鹰窠山口一线。11月20日占领查库，查库为中国边防部队反击作战前进最远之点，距中印传统边界线伏特山仅20余公里。在这里可以清楚地看到印度平原。在西山口——邦迪拉地区，全歼印军3个旅，共毙、俘印军5063人（其中毙印军豪尔·辛格准将以下官兵2886人，俘2177人）。

瓦弄地区反击战

瓦弄，位于喜马拉雅山南麓，中印边界传统习惯线以北，其东、南与缅甸、印度相邻。该地区山高林密，年均海拔4000米以上，断崖峭壁，河流交错，水流湍急，易守难攻。入侵印军第十一旅4个营2000余人凭险扼守，并不断向我军出击。中国边防部队以1个团向瓦弄所公西北之印军左翼实施迂回包围；以1个团又1个营分别向瓦弄扎公、曲子扎公反击，居高临下，直插瓦弄，以4个连从察隅河以东反击，分割歼灭瓦弄地区之敌。1962年11月16日晨，我军发起反击。我军一部攻扎公、曲子扎公等地，打乱了印军部署。印军十一旅旅长等人见势不妙，惧我全歼，下令全线撤退，旅长本人随四军军长考尔乘飞机仓惶逃跑，部队大部溃散。在反击战中，我军排长周天喜带领一个加强班冲在最前面，经3小时苦战，打下了印军第一个地堡群，当向印军第二个地堡群冲击时，周天喜不幸牺牲。战后，国防部授予周天喜“战斗英雄”称号。战士陈代富奉命执行摧毁地堡任务，当他将爆破筒塞入地堡时，被印军推了出来，在危急时刻，他爬上地堡，扒开堡顶积土，将爆破筒从顶盖圆木间隙插入，并用胸口顶住爆破筒，不让印军推出，当爆破筒即将爆炸的一瞬间，他迅速滚出了地堡，地堡被炸毁了，打开了部队前进的道路，人们称赞他是活着的黄继光。战后，国防部授予陈代富“战斗英雄”称号。11月16日17时许，中国边防部队进占瓦弄。另一部向“东”村地区之敌发起攻击，进占敌能。我部进驻瓦弄后，主力转入搜剿，一部乘胜向南追击，到21日，我军进至萨木维尔和金古底，逼近中印边界传统习惯线。追击部队奉命停止追击，就地转入搜剿。瓦弄之战，共歼灭印军1200余人。

里米金之战

东段中部地区，西藏山南边防部队的约1个营的兵力，于18日向里米金方向反击；林芝边防部队以3个营的兵力于19日向梅楚卡、都登方向反击。我军先后拔除印军据点16处，占领里米金、梅楚卡、更仁等地，歼敌一部，有力地配合了主要方向的作战。

都登地区作战

都登方向，印军约800余人。其部署：马德拉斯联队第二营1个连及阿萨姆步兵第十一营第三中队一部，在邦拉、更仁设防，马德拉斯联队第二营（欠2个连）、配属第四十四山炮团第七十连及勤务保障分队一部，驻守都登及其附近地区。

1962年11月15日，墨脱独立营率两个连，从地东出发，19日17时55分进至更邦拉，向印军发起攻击。经19分钟战斗，印军向更仁逃窜。21日18时，墨脱营占领更仁，印军逃往都登。22日上午，该营追至哥布（距都登半日行程），获悉都登之印军已于21日南逃。该营部奉命停止追击，于23日1时从哥布返回浪波待命。此战，共歼印军12人，独立营亡8人、伤2人。

20日21时30分，总参谋部发出停止反击作战的命令，并指示：“东线中部各部队在占领梅楚卡、里米金、都登后即停止追击，在原地打扫战场，加强警戒”。西藏军区当即命令山南、林芝军分区参战部队撤回里米金、梅楚卡、浪波等地区，集结待命。

班公洛地区反击战

班公洛位于中印边界西段西藏阿里日土县斯潘古尔湖西侧地区，西面与印度实际控制区的拉达克相接，是入侵印军的一重要前进基地。印军在这里建立了6个据点，其中3个据点分布在山嵴梁上，可以控制西藏阿里边防分民的哨卡，威胁阿里纵深之安全。18日上午，印军在猛烈炮火掩护下，向驻守斯潘古尔湖地区的新疆边防部队发起进攻。新疆边防部队作出部署：迂回入侵印军侧后，摧毁其据点，清除侵入班公洛地区之印军。我军一部冒着零下40度的严寒，顶着大风雪，翻越海拔5200米的冰山，按时进抵反击出发阵地。18日上午，以连为单位分别向3个据点发起冲击。攻打第一个据点的部队，一鼓作气战斗30分钟即摧毁了敌工事和地堡21个，攻克了据点；攻打第二个据点的部队，冒着印军猛烈的机枪射击，英勇顽强，前仆后继，激战1小时，攻克了25个地堡，拔除了据点；攻打第三个据点的部队，以果敢迅猛的动作，扫荡印军边部，摧毁了据点。拔除了据点后，我军在转向印军炮兵阵地的攻击中，工兵战士罗光燮在排长排雷负伤的情况下，奋勇冲雷区排雷。在排雷中，他的左腿、右臂相继被地雷炸断，排雷器材已用完，眼看雷还未排完，部队无法前进，他以大无畏的献身精神，用身体向雷区滚进，为部队开辟冲锋道路，最后壮烈牺牲。战后，国防部授予他“战斗英雄”称号。经两个多小时激战，我军清除了印军廓尔喀第十一联队第一营第三连的大部兵力。与此同时，反击部队以炮火压制破坏了入侵印军另3个据点，其守敌于19日逃窜，我军于20日占领该3个据点。至此，班公洛地区作战胜利结束。西段入侵军据点全部清除。

在整个自卫反击作战中，中国军队歼灭印军3个旅（第7旅，第62旅、炮兵第4旅），基本歼灭印军3个旅（第112旅、第48旅、第65旅），另歼灭印军第5旅、第67旅、第114旅、第129旅各一部，毙伤印军第62旅旅长霍希尔·辛格准将以下4885人，俘印军第7旅旅长季·普·达尔维准将以下3968人（其中校官26名、尉官29名）。

中国边防部队阵亡722人（其中军官82名、士兵640名），负伤1697人（其中军官173名、士兵1524名）。

飞机5架、坦克9辆、汽车437辆、88mm加农炮13门、88mm榴弹炮36门、75mm山炮12门、106.7mm迫击炮27门、106mm无后座力炮6门、81mm迫击炮142门、51mm迫击炮144门、轻重机枪631挺、长短枪5,772支、火箭筒112具、枪榴弹发射器（掷弹筒）32具、枪弹4120591发、炮弹79720发、手榴弹16921枚、地雷14848枚，电台（报话机）520部，炮兵观测仪等其他器材735部（具）。

炮弹22976发、枪弹701342发、手榴弹7080枚、爆破筒64节、炸药2050公斤，喷火油料677升，损坏122mm榴弹炮1门、机枪18挺、长短枪81支、40mm火箭筒2具、电台（步话机）5部、汽车12台。

中印边境自卫反击作战，是中国边防部队在特殊高原地区进行的一次较大规模的反侵略作战。战区自然环境恶劣，部队机动、指挥、协同不便；交通线长，运输补给困难。中央军委灵活运用军事、政治、外交手段，不仅取得了军事上的胜利，也取得了政治外交斗争的主动。反击作战部队克服高原、严寒、山高、谷深的困难，大胆运用穿插迂回，分割包围战术手段，发扬吃苦耐劳、英勇顽强的战斗作风，战胜了恶劣的自然环境，胜利地完成了作战任务，保卫了国家领土主权。

中印边界全长约1700公里，分西、中、东三段。西段长600公里，中段长450公里，东段长650公里。由于复杂的历史原因，中印边界全线从未正式划定，各段都存在着不同程度的争议，争议区共有8块，争议总面积约12.5万平方公里。其中，西段3块，争议面积3.35万平方公里，除一小部分由印度侵占外，大部分一直由中国管辖。中段4块，争议面积约2000平方公里，大都在印度手里。东段争议面积最大，约9万平方公里，均在印度控制之下。