１１月２日凌晨1时，“增压”行动开始。３００余门火炮同时轰击德、意军主阵地长达３个小时，主阵地瞬间变为废墟。接着新西兰师在移动弹幕掩护下，开始向意军防线发起进攻，首先攻击的目标是第２８号高地两侧的第200步兵团。英军很快突入阵地，跟随坦克和装甲车向西挺进。
到底是“沙漠之狐”，隆美尔正确地估计到英军将向海岸进击，他当机立断做了相应的部署。但他万万没有想到英军会突然改变作战方向，攻打德、意军接合部。这一击使他措手不及。经过激战，隆美尔只得把第90轻装师预备队投入战斗，才阻止住英军前进。英军遂在已突入的阵地上不断增加兵力。英军第１５１旅和第１５２旅在第２３装甲旅的支援下，在规定时间内打开一条长达3600米的通道。装甲部队前锋第９装甲旅紧随其后，以便赶在日出之前进抵前方１８００米处的德军炮兵屏障前，为下一步进攻做好准备。接着，第１０军装甲部队迅猛出击，进入突破口向纵深发展。
不久，大批英军突破了第２８号高地西南面德军第１５装甲师的防线。新西兰步兵和强大的装甲群向西挺进，击溃1个意大利团和１个德国装甲兵营，并给德军后勤补给系统猛烈攻击。
２日上午，德、意军残存部队发动反击，并设法堵住已达４公里宽的缺口，随后展开了一场整个战役中最激烈、最壮观的坦克战。越来越多的德军和意军坦克在大炮和反坦克炮支援下投入战斗，成群的坦克如潮水般肆意泛滥。英军炮兵和沙漠航空队轰炸机进行了有力的反击。双方都有不同程度的伤亡。经过２小时激烈战斗，德、意军的反击失败。战场上随处可见的是坦克的残骸。北部战线的严峻局势，迫使隆美尔调集南部意大利“艾里特”装甲师和炮兵部队的大部兵力向北增援。于是，整个南段防线缩短。
下午，隆美尔运用全部残存坦克，对英军进攻部队的两翼实施反突击。由于缺乏空中掩护，在英国空军的袭击下，德军损失惨重，大部分坦克被击毁，有生力量只剩下１／３，坦克只剩３５辆。一天之内，德、意军消耗弹药４５０吨，得到的补充只有190吨，不仅是供不及需，而且还由驱逐舰卸在远约５００公里以外的图卜鲁克港。
当晚，隆美尔获悉英军正在把第二线的装甲部队全部集中在突破口，全力准备作最后的攻击。由于对抵抗完全失去了信心，隆美尔遂决定将部队后撤到阿莱曼以西96公里处的富卡，以免全军覆灭。南线兵力撤回到８月底所占阵地，第90轻装师、非洲军和意军第10军也开始缓慢西撤。与此同时，隆美尔向希特勒报告了撤退情况。
１１月３日中午１时３０分，希特勒发来电报，制止非洲集团军后撤，要求他们“不成功便成仁”。在希特勒的强制命令下，德、意军不得不停止西撤行动重新部署防线，准备同英军决一死战。１１月４日晨，德国非洲军同第90轻装师会合，在特尔曼斯拉构成一道薄弱的环形防线，一直延伸至铁路线以南约１６公里处，与意大利第20装甲军残部连接在一起。南段防线由意军１个师、1个伞兵旅和第１０军部队负责防守。上午8时，经过１小时的炮火准备后，英军对德、意军防线发起最后进攻，一举攻破特尔曼斯拉防线，并俘虏非洲军军长冯·托马。意军第２０装甲军也于黄昏时分全军覆没。其间，英军第１３军部队突破南段意军防线，至４日已前进8公里，使德、意军的滨海集团面临被包围的威胁，同日，英军装甲部队抵达其最终目标——战线后方的开阔地。
迫于局势，隆美尔于４日下午３时３０分断然下令撤退。这样隆美尔率领其部队开始了艰难的撤退，德军将４个意大利师的淡水储备和汽车全部带走。第二天早晨，接到希特勒同意撤退的命令，但为时已晚，富卡防线已无法据守，德军只得继续向西撤去。
从11月５日起，英国第８集团军开始展开了对隆美尔军队的追击行动，中午便抵达富卡与德军展开激战。隆美尔原打算在富卡稍做停留，以便等待随后跟进的步兵，可是不久，英军一支强大的迂回纵队迅速向德军的南面侧翼挺进。隆美尔担心被包围，深思熟虑后，当晚便撤向马特鲁。英军继续追击。６日下午开始下暴雨，道路泥泞，英军经受着疾风暴雨的吹打，补给、油料未能跟上，妨碍了英军的追击行动。７日整天，英军３个装甲师均未能继续前进。翌日清晨，英军巡逻队进入马特鲁港后，发现隆美尔已于夜间离开，向西撤往萨卢姆。
这样，从1942年11月５日起，英军一路追击退却之敌，一路收复埃及、利比亚失地。１１月１０日，英军占领西迪拜拉尼，第二天占领萨卢姆和拜尔迪耶，２０日占领班加西，直至１９４３年1月２３日占领利比亚首都的黎波里，迫使轴心国军队退至利比亚-突尼斯边境。２月１６日，隆美尔军队停止撤退，占据突尼斯马雷斯防线，准备在非洲作最后的殊死抵抗。
4.全线崩溃
阿莱曼之战对于交战双方来说都是一场决定性战役。轴心国部队如果突破英军在埃及的这最后一道防线，就可以长驱直抵苏伊士运河。然而，德意军被图卜鲁克的胜利冲昏了头脑，决定放弃攻占马耳他岛的计划，继续向埃及进军，从而酿成战略决策上的大错。马耳他岛的存在，对轴心国的非洲补给线始终构成威胁，而希特勒重心放在东线，又不肯分兵隆美尔，结果导致德意军兵力兵器数量处于劣势，严重缺乏弹药、油料、粮食和饮水等。应该说，面对强大的英军，隆美尔采取了相对正确的战术——打一场阵地战，尤其是大面积的布雷区，在战役初期有效地迟滞了英军的进攻。但是，这并没有挽回残局，隆美尔因补给不足，部队丧失机动和持续作战能力，最终被英军击败。轴心国夺取北非的企图也随之破灭。
面对严峻的北非战局，英军全力以赴，投入一切人力物力抵抗德、意军进攻，首先从物质上保障了战役的胜利。在整个战役过程中，英军充分发挥海、空军优势，制空权和制海权，阻挠、破坏并封锁了德军的后勤补给，同时保证了己方补给线畅通无阻。尤其是英军的空中优势起了决定性的作用。有时，轰炸机一天出击多达800架次，战斗机、战斗轰炸机和低空攻击机出击２５００架次，空军近距离支援地面部队的作战技能也得到长足的发展。反之，德军的俯冲轰炸机一天最多出击60架次，战斗机最多100架次。英军战斗车辆的作战性能也大大超过德军。如英军首次使用的美国Ｍ４型“谢尔曼”中型坦克，在战役中发挥了重要作用。
由于在兵力兵器方面占据优势，英军可以在主攻方向上集中绝对优势的兵器支援步兵作战，数以千计的火炮攻击和强大的轰炸机波的空中攻击，使步兵能较顺利地突破和攻占德军的防御阵地。此外，英军在作战中采取的欺骗措施和“超级机密”提供的可靠情报，也保证了战役的胜利。
阿莱曼战役大大削弱了德、意非洲集团军实力。隆美尔率残部逃离阿莱曼时，仅剩３６辆坦克，而意大利的４个师全部被歼。德意军共计死亡2万人，被俘３万多人（在追击作战中，又有成千上万的人被俘虏），损失火炮１０００多门、坦克４５０辆。英国第8集团军伤亡1.３５万人，损失火炮100余门，坦克５００辆。
德意军在阿莱曼的失败，导致希特勒的钳形攻势的彻底破产，使德意丧失了非洲战场的战略主动权。英军按预定计划，将德意军逐出利比亚、埃及，取得了这场战役的全面胜利，它宣告了轴心国企图占领北非、建立地中海帝国愿望的破灭，对北非的形势，乃至整个地中海战区的形势，都产生了重大影响。因此，阿莱曼战役成为第二次世界大战非洲战场的转折点。