根据作战计划，“彩虹”师等少数几个师执行佯攻任务，虚张声势，诱使德军认为美军的主要攻击力量在这一地区。
9月26日一大早，进攻行动开始。
德军早有防备，美军进攻部队如同走进了屠宰场，遭受德军炮火的猛烈袭击。成千上万的人挤在一起，没有一点进展。惊惶失措的部队找不到长官，在混乱中到处乱窜，数千人干脆往后跑。美军的侧翼穿插失败。
为了尽快占领罗马格尼高地，总司令潘兴命令不惜孤注一掷，改侧翼攻击为正面强攻。潘兴已经杀红了眼睛，他只有一个想法，投入更多的人，承受更大的牺牲，争取部队在因死伤过多而失败之前能突破敌人的阵地。他在日记中悲观地写道：“杀出一条血路，别无他法。”
德军利用工事负隅顽抗，美军发动多次进攻仍然未能突破防线。在罗马格尼高地前的一个被称为夏提隆高地的矮小山丘旁，美军停滞不前，伤亡惨重。
夏提隆高地是罗马格尼高地的关键。如果克里姆希尔特防区的关键是罗马格尼高地，那么夏提隆高地则是罗马格尼高地的关键。
夺取夏提隆高地，就能动摇德军整个防线。
美军不断发动攻击，一直持续了半个多月，仍然不能突破德军防线。
10月11日，潘兴急忙调“彩虹”师等几个有战斗经验的师赶来增援。当晚，“彩虹”师在罗马格尼高地山麓下换下了遭受重大伤亡的第1师。山坡上阵亡官兵的遗体都没有来得及运走，已经腐烂，臭气四溢，令人窒息。
麦克阿瑟率领的第84旅担任主攻任务，向夏提隆高地发起攻击。为了守住山头，德军施放大量毒气，因为没戴面罩，麦克阿瑟中了毒，但他仍然没有下火线，边简单治疗边进行指挥。第二天，麦克阿瑟又吸进了毒气，躺着吐了大半天，他还是坚持在阵地上，指挥部队继续作战。
黑黝黝的夏提隆高地由几个小山包构成，只有几百米高，像一座火山岛，异常醒目，突兀地耸立在一片黄土地上。德军在夏提隆高地部署了230多个机枪火力点。和平时期这片土地上种植燕麦，牲畜成群。几天的残酷战斗已经将长势良好的燕麦打得光秃秃的。
连续两天攻击不利，10月13日晚，第5军长萨默罗尔亲临前线督战。战斗已经到了关键时刻，不是你死，就是我亡，萨默罗尔声嘶力竭地对麦克阿瑟喊到：“要么给我拿下夏提隆，要么给我一份5000人的阵亡名单！”
自到欧洲战场以来，麦克阿瑟从来没有受过这等窝囊气。他的部队从来都是所向无敌。军长的话严重地刺激了他，麦克阿瑟立即回答道：“如果第84旅拿不下夏提隆，你就公布一份全旅阵亡的名单，第一个就是旅长的名字。”
萨默罗尔本来想用这种方式督促一下麦克阿瑟，没有想到他却立下军令状。军长几乎要哭出来，走出指挥部时一句话也说不出来。
10月14日凌晨6点，麦克阿瑟指挥官兵冒着蒙蒙细雨，在黑暗中向夏提隆高地发起攻击。他一夜没有睡觉，双眼红肿，焦急不安。几小时过去了，部队仍没有取得进展。麦克阿瑟沉不住气了，他离开指挥所，径直来到前沿。麦克阿瑟要率领他的战士向山上拼死硬冲。对麦克阿瑟来说，退路已经没有了，不是生存就是死亡。他对站在身边的一名步兵说：“如果是活，我与大家一块活；如果是死，我也与大家一块死！”
在麦克阿瑟的带领下，第84旅继续向前压。德军的阻击更加猛烈，美军伤亡惨重。麦克阿瑟虽然没有负伤，但毛衣的左衣袖上被机枪子弹打了一个洞，手臂被子弹擦伤，十分狼狈。部队从早晨一直杀到天黑，当天共发起了5次正面冲击，但均告失败了。每次冲击刚被打退，麦克阿瑟就召集手下，鼓舞士气，率领他们再次向山上冲击。在他周围，不断有人中弹倒下，到处都是受伤的、垂死的和已经死去的士兵。勉强占领了夏提隆高地中的一个小包，但仍然没有突上山顶。部队精疲力竭，等待次日早上发起新的进攻。
由于没有按照预定时间拿下罗马格尼高地，军长萨默罗尔勃然大怒，解除了担任辅助攻击的第83旅旅长和第165步兵团团长的职务。随后，他亲自赶到第84旅，命令麦克阿瑟在16号傍晚必须拿下夏提隆高地，否则军法论处。
麦克阿瑟被逼到绝路上，不成功则成仁。他清醒地知道，给他的机会已经不多了。如果进攻失利，他的军旅生涯或许就此结束。如果进攻胜利，他会一举成名。
麦克阿瑟决定豁出去了。
为了保证进攻成功，他决定亲自侦察一番。当日夜间，麦克阿瑟带领一支由10多人组成的侦察分队，潜入前沿地带进行侦察。侦察队像虫子一样爬行在黑夜的地上，向德军阵地匍匐前进。突然，一阵猛烈的炮火向队伍袭来。大家滚进了散发着浓烟的浅弹坑。等待炮火转移向远处后，麦克阿瑟从一个弹坑跃进另一个弹坑，低声呼唤每个人跟上他。奇怪的是，除了他自己，所有人都像睡着了一样，躺在那里一动不动。起初，麦克阿瑟以为士兵们精疲力竭，利用歇息时间睡着了。因此，他使劲地摇动他们的胳膊。但所有人仍然无动于衷。
终于，麦克阿瑟意识到一个恐怖的事实：除了自己以外，所有的人都被德军的炮火打死了！麦克阿瑟含着眼泪，独自爬回阵地。
侦察付出了巨大代价。通过这次侦察，麦克阿瑟终于找到敌人阵地的弱点。在德军阵地侧翼，一处铁丝网已经很稀薄，带着铁丝钳的人可以很快穿过去。这个地段并不宽，但它提供了一条迂回的通路。
麦克阿瑟决定改变正面进攻的战法，采取侧翼迂回，机动行动。
10月16日，在强大炮火和机枪的掩护下，麦克阿瑟随同一部分官兵勇猛出击，牵制住德军的一侧。然后，派大约一个营的兵力迂回到另一侧，穿过铁丝网，发动奇袭，从背后打击德军。
麦克阿瑟的这一招出乎德军的意料。德军正在全神贯注应付面前的进攻，不料背后冷不丁地杀出一支美军部队。德军腹背受敌，顿时乱了阵脚，开始后撤。到天黑时，美军终于突破德军阵地。
麦克阿瑟似乎不解气，他率领“彩虹”师官兵向溃退的德军追击，一口气追出两公里才停下来。克里姆希尔特防线被突破了，色当-梅济耶尔-卡里格南铁道路的大门终于被打开了。麦克阿瑟赢得了关键的一战。
战斗结束后，麦克阿瑟立即向总部报告：“我已占领288高地。”然后他疲惫地倒下睡着了，一直睡了16个小时。
在夏提隆高地的战斗中，“彩虹”师伤亡4000余人，每3个人中就有1个人战死或负伤。担任主攻任务的第84旅伤亡更大，有些步兵营伤亡超过80％，等于已经不存在了。攻占夏提隆高地的次日，一直对麦克阿瑟抱有成见的潘兴也称赞说：“麦克阿瑟指挥有方，使我们接近了最后胜利。”同时，他亲自给陆军部发了一封电报，举荐麦克阿瑟为少将。随后，潘兴又赶到“彩虹”师，亲自给麦克阿瑟戴上了服役优异勋章。这是对参谋军官的最高奖励。获得这两种荣誉的军官在美国远征军中很少，巴顿也是其中一个。
“彩虹”师师长梅诺尔更是对麦克阿瑟称赞有加，他向第5军军长萨默罗尔报告说：完全是因为“麦克阿瑟不屈不挠的决心和大无畏的勇气，一次一次地召集散乱的士兵，率领他们一次次地冲击，才夺得胜利。没有他们，德军的防线将不可能被突破。在战场上，勇者胜，他的英雄精神正好昭示了这一法则。我认为他的勇敢行为是整场战争中最突出的。”他也举荐麦克阿瑟为少将，并在此后不久推举麦克阿瑟获服役优异十字勋章。
夏提隆战斗后，许多记者蜂拥而来，纷纷采访麦克阿瑟。记者们从各种角度写道：
“我从未遇到过如此活跃、有魅力和吸引力的人。”
“他的参谋们佩服他，他的部下崇拜他，他似乎一点也不虚荣，他穿一件破烂的棕色毛衣和便裤——就这些。”
“他们穿得漂漂亮亮的，正在开一场男子单身舞会，而外面有200位姑娘在窗边看着麦克阿瑟将军。”
“麦克阿瑟也太英俊了点儿。”
像父亲扬名修士岭一样，夏提隆高地一战，麦克阿瑟一举成名。他成了美军最为引人注目的人。美国国内的多种媒体纷纷转载他的事迹。
经过短暂的休整后，弹药充足、士气高昂的“彩虹”师于11月4日重返前线，受命向色当追击德军。为了与法军抢功，总部作战处长马歇尔上校经参谋长德鲁姆将军同意，于次日夜间向美军部队下达了一道命令，要求他们不要错过黑夜利于全力推进的有利时机，一举拿下色当。但命令的最后一句话却导致了混乱的发生。那句话是：“战斗分界线将被认为不具有约束力。”结果，美军指挥官们把这句话理解为允许他们开展一次向色当进军的竞赛。
当时，麦克阿瑟的“彩虹”师作为先头部队离色当不到6公里，师的观察哨可以清楚地看到默兹河对岸色当城里的街道。麦克阿瑟计划第二天渡过默兹河进攻色当。但就在这时，接到总部上述命令的第1师却径直从后方涌了上来，与“彩虹”师迎头相撞，交叉在一起，部队便不知不觉地混成一团，道路被各种车辆挤得水泄不通。麦克阿瑟对这种情况既震惊又气愤，当他到前面去查看情况时，着装奇怪的他一下子引起了怀疑。当时，麦克阿瑟身穿一件英国样式的大衣，脖子上缠着一条紫色围巾，头戴一项模仿美国军官帽的帽子，手持一根马鞭。
巡逻队怀疑他是间谍，便将他暂时拘留。麦克阿瑟极力辩护，称自己是美国军官，但士兵们不相信。在麦克阿瑟与几名士兵争吵之际，幸好过来一位军官，他认识麦克阿瑟。巡逻队一听眼前的人就是大名鼎鼎的麦克阿瑟，都惊呆了，立即向他赔礼道歉。
色当战役发起前，麦克阿瑟升任“彩虹”师长，并获得了第7枚银星勋章。
11月11日凌晨5时，德国人在停战协定上签了字，至此，历时4年零3个月的第一次世界大战以协约国的胜利宣告结束。战争中，“彩虹”师在前线224天，实际战斗162天，共伤亡4683人，为美军立下了赫赫战功。身为该师主要指挥官的麦克阿瑟自然当属头功，成为大战中受勋章最多的军官之一（获得两枚服务优异十字勋章、一枚服务优异勋章，七枚银星勋章、两枚紫心勋章以及数枚法国授予的勋章），也是被提升为准将的最年轻军官之一。连一直对麦克阿瑟有意见的潘兴也不得不承认：“麦克阿瑟是一位优秀的将领。”
第一次世界大战使年轻的麦克阿瑟崭露头角，为他以后的平步青云奠定了基础。战火与硝烟考验了麦克阿瑟，使他的意志更为坚定，作风更为老练。作为一名将领和军事指挥官，他逐渐成熟起来。
麦克阿瑟以自己的勇敢，证明了“彩虹”师是第一次世界大战陆军派往欧洲战场最好的部队之一。时隔70多年后，1992年，美国有关方面对第一次世界大战中美国远征军进行了一次较为严谨的研究，研究报告核查了每个师的记录。在评估了诸如作战天数、从敌人炮火下夺得的地盘、抓获的俘虏人数和获得的奖章数等因素后，“彩虹”师位居第二，只有潘兴亲自指挥的第2师比它强。报告的结论是：“彩虹”师虽然军容风纪差一些，但它的战斗力是无与伦比的，没有人怀疑。
