Február 15-én már harmadik napja tartott a Gusztáv-vonal ostroma. A szövetségesek olaszországi offenzíváját megállítani hivatott védelmi állások sora derekasan állta a sarat az angol-amerikai hadsereg számbeli, tüzérségi és légi fölényével szemben, kihasználva az Appenninek hegyvidékének stratégiai előnyeit. A leghevesebb harcok Monte Cassino térségében zajlottak.
A hegy tövében épült Cassino városában csak a német katonai egységek maradtak, a polgári lakosság még a harcok beállta előtt elmenekült. Az egyetlen, nagyobb létszámú civil csoport a Monte Cassinon magasodó egyházi épületben maradt.
A későbbi szövetséges propagandával ellentétben a hegytetőt uraló, több száz éves, bencés főapátságban azonban egy német katona sem tartózkodott. Albert Kesselring, a német erők főparancsnoka ugyanis szigorúan megtiltotta, hogy katonai célokra használják a létesítményt (ezt a nemzetközi jog is tiltotta, amihez a németek tartották is magukat), vagy bármivel kiprovokálják, hogy az épületegyüttest ágyútűz, vagy bombatámadás érje. A németek előrelátását dicséri, hogy a bencések által őrzött művészeti alkotásokat, műemlékeket, felbecsülhetetlen értékű könyveket, kódexeket a Hermann Göring páncéloshadosztály tisztjei még 1943 végén a Vatikánba szállították, így nem estek áldozatul a végül bekövetkező pusztításnak.
Kesselring hivatalosan is semleges területté nyilvánította a monostort, és ezt a szövetségesek számára is világosan megüzente. Ezen felül a nyugati hatalmakkal szoros viszonyt ápoló, és velük több csatornán is érintkezésben álló Vatikán szintén jelezte, hogy az épületben csak szerzetesek és az ostrom elől menedéket kereső városlakók tartózkodnak. Ám a szövetséges hadvezetést ezek az információk hidegen hagyták.
Az amerikai parancsnok, Mark Clark nem bízott a németek becsületszavában, és jóváhagyta a második világháború legfölöslegesebb, és egyik legpusztítóbb légicsapását. 15-e reggelén 229 amerikai bombázó emelkedett a magasba, hogy 253 tonnányi, halálos rakományával eltörölje a föld színéről a rendházat. Az épületegyüttes, a benne tartózkodó szerzetesekkel és civilekkel együtt teljesen megsemmisült a tűzviharban. Csak az alapító, Szent Benedek földi maradványait őrző kripta vészelte át érintetlenül a tragédiát.
Az esztelen pusztítással ugyanakkor semmit sem nyertek a szövetségesek, s miután a bombázók elvonultak, a német ejtőernyősök - akiket immár nem kötött a hadijog, hiszen azt az amerikaiak már megszegték - megszállták a romokat, melyek kiválóan védhető, magaslati pozíciót jelentettek számukra. Így az amerikai parancsnokságnak sikerült megnövelnie az ellenség védelmi kapacitását, és így több mint egy hónappal elnyújtani a harcokat.
A támadók morálja ekkorra már rendkívül alacsony volt: a városon több ostrommal sem voltak képesek áttörni, a hegyről állandó géppuska, és aknatűz zúdult rájuk, ráadásul a mesterlövészek folyamatos tevékenysége sem kedvezett a katonák lelkierejének. Maga a Monte Cassino további kellemetlen meglepetéseket tartogatott, a hegyet gyakorlatilag beszőtte a szögesdrót, gyakoriak voltak rajta az elaknásított területek, és számos gyalogsági csapda nehezítette a feljutást.
A harcokban beállt szünet alatt új erők érkeztek a frontra, akik új küzdőszellemet hoztak a megtépázott szövetséges erők számára. Az egyik ilyen új egység volt a II. lengyel hadtest, akik kalandos úton, a szovjet fogolytáborok poklából politikai alkuk révén, iráni kiképzést követően érkeztek Itáliába. Ez az egység volt Lengyelország eleste óta az első katonai alakulat, ami fegyverrel vághatott vissza a németeknek, és az egység 50 ezer embere, élükön Władysław Anders tábornokkal, kész volt a végsőkig elmenni, hogy hazájuk lerohanását megbosszulják.
Władysław Anders tábornok a romok között
A lengyel katonák igyekeztek minden lehetőséget megragadni, hogy érintkezésbe kerüljenek az ellenséggel, így nem csoda, hogy a harcok kiújulásával ők vezették a támadásokat, és mindig a csata sűrűjében harcoltak.
Az utolsó támadássorozat újabb pusztító bombazáporral és tüzérségi tűzzel indult, ami gyakorlatilag eltörölte a föld színéről Cassinot. A védők közül nagyjából 100, elit ejtőernyős katona élte túl a rombolást, ők visszavonultak a megerősített hegyi állásokba. Innentől vált nyilvánvalóvá, hogy mekkora hiba is volt a monostor lerombolása: a magaslati pozíciót a lengyel egységek csak félelmetes áldozatok árán tudták egyáltalán megközelíteni. Az első roham alatt 3500 közkatonát, és 280 tisztet veszítettek, a veszteségráta pedig a későbbiekben is hasonlóan magas maradt. A hegyet védő 800 fős német helyőrségnek sikerült két teljes hadosztályt feltartóztatnia, komoly emberáldozatokat okozva a támadóknak.
Az áttörést végül egy francia hegyivadász alakulat harcolta ki, amely a németek hátába kerülve visszavonulásra kényszerítette Kesselring erőit. Ennek köszönhető, hogy mire a lengyelek a második próbálkozásra elérték a monostor romjait, az ejtőernyősök már továbbálltak. Jellemző a harcok hevességére, hogy a második offenzíva túlélői közül az erősítésként érkező csapatok csak nehezen találtak olyan katonákat, akik önerőből fel tudtak jutni a csúcsra. Végül a podoliai 12-es huszárok érték el a magaslatot, és tűzték ki a lengyel lobogót az elfoglalt romokra.
Lengyel lobogó a monostor romjai fölött
Ezzel szabaddá vált az út Róma felé, és a szövetségesek tovább nyomulhattak előre az olasz hadszíntéren. Monte Cassino elfoglalása során az angol-amerikai erők 55 ezer, a németek pedig 20 ezer embert veszítettek. A lengyel hősi halottak külön katonai temetőben nyugszanak a hegy oldalában, az azóta újjáépített rendház alatti lankák egyikén (érdekesség, hogy az alakulat kabalaállata, a Wojtek névre hallgató iráni medve, akit lőszerhordásra alkalmaztak, túlélte a veszedelmes ostromot).