Dupa terminarea bataliei de la Marasti, Armata 2 ocupa urmatorul dispozitiv: Corpul 4 avea Divizia 7 Infanterie intre raul Dofteana si raul Oituz, Divizia 6 Infanterie intre Oituz si Magura Casinului si Divizia 8 in continuare pana la nord de Zboina Neagra. Corpul 2 avea intre Zboina Neagra si Valea Sarii Diviziile 12, 1 si 3 Infanterie. Rezerva era constituita din patru batalioane. Nu a existat timpul necesar pentru a dezvolta slabele fortificatii existente.

De partea cealalta, Armata 1 austro-ungara planuia sa atace cu Grupul Gerock, aripa sa stanga, de-a lungul Vaii Oituzului. Efortul principal revenea Corpului 8 austro-ungar, care era dispus intre Valea Dofteanei si Magura Casinului, in fata Diviziilor 7 si 6 Infanterie romane. Acesta era alcatuit din Divizia 70 Infanterie austro-ungara, Divizia 117 germana si Divizia 71 austro-ungara. In rezerva avea Diviziile 7 si 8 Cavalerie austro-ungare, care erau pregatite sa exploateze un eventual succes al infanteriei.

Atacul a fost hotarat pentru data de 8 august 1917. Divizia 117 Infanterie germana trebuia sa inainteze pe la nord de Valea Oituzului, spre varfurile Ungureanu si Cosna, iar Divizia 71 austro-ungara pe la sud de vale. Divizia 70 Infanterie austro-ungara trebuia sa asigure stanga Corpului 8, atacand spre Targul Ocna peste inaltimile Ciresoaia si Pravila. Sectorul de atac era larg de 7 km, iar Puterile Centrale realizasera o superioritate de forte de 4 la 1.

Pregatirea de artilerie a durat patru ore si jumatate si a fost foarte violenta. In sectorul Diviziei 7, varful Pravila a fost asaltat de patru ori de Divizia 70 austro-ungara fara nici un rezultat, Regimentul 27 Dorobanti Bacau, pe aripa dreapta a diviziei romane, rezistand pe pozitie. La aripa stanga, Regimentul 16 Dorobanti Baia, presat de Divizia 117 Infanterie germana a cedat 1-2 km in zona varfului Ungureanu, suferind pierderi mari. Companiile 9 si 10 au fost incercuite, dar au reusit sa iasa spre liniile amice. Varful Balcuta a fost atacat de Divizia 71 austro-ungara, care, cu mari eforturi, a impins inapoi Regimentele 11 Dorobanti si 7 Vanatori aproximativ 1-2 km. La sud, Regimentul 10 Dorobanti Putna a reusit sa-si pastreze pozitia. Astfel, in timpul primei zile a bataliei, Corpul 8 austro-ungar a realizat o patrundere in zona centrala a frontului.

In timpul noptii, generalul Valeanu, comandantul Corpului 4 roman, a ordonat un contraatac in zona centrala, trupele sale reusind sa recastige o parte din terenul pierdut in timpul zilei. Regimentul 27 a capturat 200 de prizonieri, 3 mitraliere si un tun. Dar pe 9 august, dupa-masa, Puterile Centrale au reluat ofensiva. Divizia 117 germana a fortat Regimentul 16 sa se retraga pe Muntele Cosna, Diviziile 70 Infanterie si 7 Cavalerie austro-ungare au luat varful Pravila. Divizia 7 Infanterie romana s-a retras pe un nou aliniament de aparare.

Pe 10 august 1917, presiunea asupra Diviziei 7 s-a marit, trupele romane fiind nevoite sa cedeze Slanicul, iar Muntele Cosna a fost asaltat puternic, dar a rezistat. Situatia era critica, deoarece turpele din prima linie erau epuizate dupa trei zile de lupte extrem de violente, iar Corpul 4 nu mai dispunea de rezerve. De asemenea pozitiile pe care se afla erau ultimile inaltimi inaintea vaii Trotusului. Generarul de corp de armata Alexandru Averescu a ordonat Corpului 2 sa trimita toate rezervele disponibile si a cerut intariri Marelui Cartier General. Deoarece batalia de la Marasesti era in toi nu s-a putut trimite urgent decat Divizia 1 Cavalerie, care a ajuns la Onesti in a doua zi dimineata. Mai erau in drum Batalionul de Vanatori Munte si Brigada de Graniceri.

Generalul Gerock a aruncat in lupta si el ultimele rezerve pe 11 august, in incercarea de a sparge frontul. Diviziile 70 Infanterie si 7 Cavalerie austro-ungare au atacat Ciresoiaia, care era aparata de Regimentul 15 Dorobanti Razboieni. Toate asalturile au fost respinse, dar, in urma infiltrarii unor unitati austriece pe la sud de varf, fiind amenintat cu incercuirea, regimentul s-a retras in Valea Trotusului. Targul Ocna era acum direct amenintat. Mai la sud, Divizia 117 germana a asaltat din nou Muntele Cosna, dar nu a reusit sa-l cucereasca. A realizat insa patrunderi pe la sud, in satul Oituz, unde inaitarea a fost oprita. Avand spatele amenintat, trupele romane de pe Cosna s-au repliat. Grupul Gerock reusise sa cucereasca si ultimele doua inaltimi care il desparteau de Valea Trotusului. In acest moment au sosit intaririle. Doua batalioane contraataca in zona Ciresoaia si reusesc sa recastige o parte din terenul pierdut si sa refaca legatura cu stanga Armatei 9 ruse. La 19:00 Divizia 1 Cavalerie a fost si ea aruncata in lupta. A atacat cu o brigada trupele germane de panta sudica a Muntelui Cosna, iar cu Brigada 2 Rosiori Dealul Stibor, cucerind ambele obiective. Regimentul 1 Vanatori, trimis de la Corpul 2 roman, a contratacat si el sustinut de doua autoblindate si a respins unitatile Diviziei 117 care intrasera in satul Oituz.

Pericolul fusese indepartat, dar patrunderea realizata de Corpoul 18 Rezerva german in zona Panciu la flancul stang al Armatei 2 l-a silit pe generalul Averescu sa mute iar o parte din rezerve in zona Corpului 2. Chiar daca fortele i se diminuasera si Brigada de Graniceri inca nu sosise, generalul Valeanu a hotarat sa reia Varful Ciresoaia pe 12 august. Atacul a fost dat de Regimentul 27, un batalion din Regimentul 15, doua batalioane din Divizia 2 rusa (din Armata 9) si Batalionul de Vanatori de Munte (care era de fapt un batalion intarit, avand 5 companii de puscasi si 2 de mitraliere). Acesta de abia sosise dupa un mars de 160 km si a pornit la asalt dupa o pauza de 20 de minute. Pentru a realiza surpriza, nu s-a realizat pregatirea de artilerie. Batalionul de Vanatori de Munte, sub comanda maiorului Virgil Badulescu, a rupt apararea Diviziei 70 Infanterie austro-ungara si a patruns in spatele pozitiilor inamice. A luat 417 de prizonieri si 4 mitraliere, pierderile suferite de batalion fiind infime: 2 morti si 19 raniti. In total divizia austro-ungara a pierdut 1500 de oameni la Ciresoaia. Pentru aceasta actiune opt ofiteri ai batalionului, in frunte cu comandantul, au primit Ordinul Mihai Viteazul clasa a III-a, aproximativ un sfert din totalul de 25 acordate pentru toata batalia de la Oituz. Steagul batalionului a fost decorat de asemenea aceasta mare distinctie.

In timpul noptii a sosit si Brigada de Graniceri. Ea a primit sarcina ca a doua zi sa atace pe la sud de raul Oituz. Divizia 1 Cavalerie, intarita cu patru batalioane si doua baterii trebuia sa reia Muntele Cosna si inainteze spre Slanic, iar Divizia 7 Infanterie sa continue inaintarea in zona Ciresoaia.

Pe 13 august, la ora 5:00, dupa o scurta pregatire de artilerie, Divizia 7 a trecut la atac, impreuna cu Divizia 2 rusa de la dreapta sa, silind Divizia 70 austro-ungara sa se retraga. Au intervenit insa rezervele trimise de Grupul Gerock si au respins Regimentul 195 Infanterie rus, amenintand flancul trupelor romane, care au trebuit sa se replieze. In sectorul Cosna, Divizia 1 Cavaleire a reusit sa cucereasca varful si apoi sa-l mentina in fata contraatacurilor Diviziei 117 germane. Brigada de Graniceri, comandata de colonelul Gheorghe Cantacuzino, decorat cu Ordinul Mihai Viteazul clasa a III-a pentru luptele din 1916, era obosita in urma marsului fortat din zilele precedente. Colonelul a cerut o amanare. Atacul a inceput la ora 10:00, dar a esuat in fata rezistentei organizate a Diviziei 71 austro-ungare. Dupa-amiaza, al doilea atac a avut aceeasi soarta. Pierderile au fost insemnate, aproximativ 800 de oameni.

A urmat o pauza de 5 zile. Luptele au avut un caracter local, iar cele doua tabere si-au reorganizat fortele si si-au intarit pozitiile ocupate. Pe 16 august, Regimentul 2 Graniceri a cucerit varful Runcu, doi din ofiterii sai fiind decorati cu Ordinul Mihai Viteazul clasa a III-a pentru faptele lor din acea zi.

Pe 19 august Armata 1 austro-ungara a reluat atacul. Sectorul ales era cel al varfului Cosna, aparat de Divizia 1 Cavalerie care fusese intercalata intre Divziile 6 si 7 Infanterie. Dispunand de o superioritate insemnata de forte, trupele germane au reusit sa ocupe varful, dar cavaleristii romani s-au repliat pe panta estica a muntelui, unde au rezistat pe pozitii. In cursul noptii, Armata 2 a trimis intariri in sector doua batalioane de granicieri si un regiment de infanterie. Pe 20 august, la ora 7:00, Divizia 1 Cavalerie astfel intarita si sustinuta de toata artileria romana disponibila a atacat si a reusit sa reia o parte din terenul pierdut ziua precedenta.

Aceasta actiune a constituit ultimul episod major a celei de-a doua batalii de la Oituz, purtata in vara anului 1917. Armata 1 austro-ungara reusise doar sa inainteze intre 2 si 6 km pe un front larg de 20 km si esuase sa patrunda pe Valea Trotusului, de unde sa ameninte spatele armatelor romane si ruse din sudul Moldovei. In total 25 de Ordine Mihai Viteazul clasa a III-a au fost acordate ofiterilor romani pentru faptele savarsite in august 1917 in zona Oituz. Drapelele de lupta a trei unitati (un regiment si doua batalioane) au fost decorate cu aceeasi prestigioasa decoratie.