132-я бригада Робертсона из состава 44-й дивизии, перешедшая под командование Фрейберга, должна была атаковать на западе, а 5-я новозеландская бригада Киппенбергера – на востоке.
Робертсон провел весь день в лихорадочных приготовлениях и был вынужден откорректировать свой план, чтобы выполнить требование Фрейберга о том, чтобы танки «Валентин» из 46-го Королевского танкового полка не шли впереди атакующих колонн и чтобы атака началась без артиллерийской подготовки. Из-за царившего в штабах хаоса час ноль откладывался несколько раз. Когда после полуночи наступление все же началось, оно не получилось «молчаливым», так как местность освещалась горящим грузовиком. Ни 5-му Королевскому кентскому полку справа, ни 4-му полку слева на удалось преодолеть сопротивление противника на северной окраине Мунассиба. Линии связи были прерваны, сам Робертсон был ранен, и бригада остановилась, не дойдя до цели всего 1000 ярдов.
Слева действовал Киппенбергер со своей 5-й бригадой, причем намного успешнее, но охваченные энтузиазмом маори на правом фланге отклонились к западу, а 21-й батальон слева отклонился к востоку, оставив в центре зияющую брешь. «Валентины» 50-го Королевского танкового полка приняли немецкие огни за британскую разметку дороги, зашли слишком далеко в образовавшуюся брешь и потеряли 12 машин, которые большей частью подорвались на минах, при этом погиб командир эскадрона Хьюз.
К рассвету 4 сентября удалось продвинуться на 2 мили, при этом линия фронта проходила по незащищенному и неудобному для наступления открытому склону; потери составили 700 человек в 132-й бригаде и 124 человека в 5-й новозеландской бригаде. 6-я новозеландская бригада, осуществлявшая отвлекающий маневр на правом фланге Робертсона, потеряла 159 человек, а ее командир, бригадный генерал Джордж Клифтон, попал в плен. Атака, казалось, произвела очень слабое впечатление на противника. Роммель отозвался о ней следующими словами: «Ночной рейд 10-го итальянского корпуса стоил британцам очень тяжелых потерь, включая многих убитых и 200 пленных». Не выдерживает критики заявление Киппенбергера, что солдаты его бригады убили 50 солдат противника. Роммель описал также свой разговор с несгибаемым Джорджем Клифтоном, который вечером бежал из туалета. Но несколько дней спустя его обнаружили немецкие штабные офицеры, вышедшие поохотиться на газелей.
Роммель в течение всего дня продолжал отступать, сохраняя прежний порядок своих частей и соединений и предприняв несколько контратак против новых позиций Фрейберга. Ночное донесение в ОКВ говорит об отражении нескольких атак и, как всегда, изобилует жалобами на положение с бензином. В порт благополучно пришел танкер с 800 тоннами горючего, но положение войск было критическим. Запасов оставалось только на одну неделю.
Александер в ту ночь посетил Монтгомери, который решил не форсировать события. Фрейбергу был отдан приказ вернуться на исходные позиции. Если враг отступает, Гейтхауз и Рентон должны преследовать его патрулями и подразделениями легкой бронетехники, а бронетанковые части Фрейберга должны находиться на своих позициях в районе Алам-эль-Хальфы. Давление Рентона на правый фланг Роммеля было не слишком эффективным, а Карр, как представляется, сделал не очень много, чтобы выполнить полученный накануне вечером приказ. Постоянное продвижение в сыпучих песках сказалось на количественном составе его танковых сил. В его распоряжении осталось всего 8 «крусейдеров» у стрелкового полка и 15 «стюартов» в 4/8-м гусарском полку, который провел день в бесплодных маневрах к югу от Самакет-Габалла.
В течение ночи, пока «веллингтоны» и «альбакоры» наносили, как докладывали их командиры, успешные удары по транспорту противника, сосредоточенному близ Рагиля, новозеландская дивизия отошла на свои прежние позиции. Фрейберг издал приказ дня, в котором, в частности, утверждалось: «Хотя наши потери сравнимы с потерями противника, но мы смогли расстроить планы его наступления, поэтому операцию, проведенную нами, надо рассматривать как блистательный успех». Упоминание о воздействии на планы противника основывалось на мнении, которое приписывали Монтгомери, что именно благодаря этим действиям Роммель был вынужден принять быстрое решение об отходе и отмене планов наступления на Египет. Теперь мы знаем, что это решение было принято на тридцать шесть часов раньше.
На рассвете 5 сентября выяснилось, что противник отступил еще на несколько миль к западу от восточного минного поля, то есть к Химеймату. Облачность помешала Королевским военновоздушным силам выяснить что-нибудь еще. В вечернем донесении Роммель говорит об отмене плана возвращения на исходные позиции и высказывает намерение остановиться на линии британских минных полей, оставив в резерве африканский корпус с посылкой двух боевых групп на поддержку 21-го корпуса.
Хотя Монтгомери оставил попытки заткнуть брешь с севера, он все еще думал, что Роммель будет отступать дальше, и армию охватило расслабленное состояние. Патрули Рентона донесли утром, что противник движется на запад от минных полей, прикрывшись сильным арьергардом из 70 танков и противотанковых орудий; колонну из 1000 машин видели с воздуха пилоты ВВС между Химейматом и Калахом. На заходе солнца стрелки Босвайла были в районе Рагиля, а 4/8-й гусарский полк, который пытался обойти южный фланг, был остановлен танками противника в 3 милях восточнее Химеймата. В течение дня бронеавтомобили 11-го гусарского полка снова прошли вдоль северного края впадины Каттара к подножию прохода у Наиб-абу-Двейса, который был все еще занят противником. Все это придало оптимизм приказу Монтгомери, который он издал в тот вечер. «Битва при Аламейне продолжается уже шесть дней, и противник медленно, но верно покидает район наступления 8-й армии. Сегодня вечером 5 сентября его арьергард прошел к северу от Химеймата через минное поле». Далее командующий поздравил всех подчиненных с дорого доставшейся победой над врагом, которая будет иметь далеко идущие последствия.
В тот же вечер Монтгомери отдал Хорроксу приказ восстановить исходные позиции и занять господствующее положение над местностью как можно дальше к западу до Гебель-Калаха и Эль-Таки. Выполнение этой задачи было возложено на Рентона.
Этой ночью бомбежек не было, и войска Роммеля без потерь добрались почти до намеченных позиций. 15-я танковая дивизия проделала весь путь обратно до Калаха, а 21-я танковая дивизия остановилась западнее минных полей, оставив танковый гренадерский батальон и противотанковый батальон с ротой танков и артиллерийской батареей восточнее второго минного поля.
Битва закончилась, это понимали оба – и Роммель, и Монтгомери. Первый в следующую же ночь отправил в О KB пространный рапорт, в котором подчеркнул мощь огня британской артиллерии, но указал, что ему всегда удавалось отражать атаки британцев с помощью танков и разведывательных подразделений. Он сообщил, что за время боев его войска уничтожили 124 танка и бронированные разведывательные машины, причем это утверждение можно считать верным, если включить в потери броневики, что Роммель и сделал. Он также утверждал, что уничтожены 1000 автомобилей, 10 полевых пушек, 22 противотанковых орудия и взято 400 пленных. Германские потери он оценил в 369 убитых, 1163 раненых и 272 пропавших без вести. Итальянцы потеряли 167 человек убитыми, 587 ранеными и 297 пропавшими без вести. Войска стран Оси потеряли 36 германских и 11 итальянских танков и разведывательных бронемашин, 11 германских и 6 итальянских орудий, 20 германских и 16 итальянских противотанковых орудий. В эти данные не включены поврежденные и отремонтированные единицы техники, которых, если говорить о немецких танках, было 76.
