25日，冯子材发出了总攻击令，中国军队和越南义勇军个个争先奋勇，从长墙和各个山头、战壕、树林里冲出，海潮般地向山谷里的法军冲去，经过一场激战，法军被杀得溃不成军。尼格里只好下令撤退，留下一千多具尸体，夺路而逃。
冯子材决定乘胜追击，不给敌人喘息之机。他率各路大军即日启程，一路上人不解甲、马不停蹄，夺关斩将，捷报频传。3月26日，冯子材一举攻下文渊城；3月29日，又攻下法国侵略军盘踞在越南北部的军事基地谅山。在攻打谅山的战斗中，冯子材运用“正面明攻，奇兵暗袭”的巧妙战术，法军猝不及防，被杀得大败，尼格里也身受重伤，退出谅山得以逃命。这就是在近代中国人民反侵略斗争史上著名的“镇南关”大捷。
在此同时，其他海陆战场也都取得很大的胜利，一时，法国在越南的侵略军，已处于草木皆兵、被动挨打的局面。法军大败的消息传到巴黎，立刻引起巨大震动和恐慌，并导致当时法国内阁总理的倒台。
在镇南关——谅山大捷后，冯子材的大军又以摧枯拉朽之势横扫法军，若保持这种势头，预期在一年之内，定可全部光复越南的大好河山。
但是，清政府对法宣战是被迫的，并没有打到底的决心。特别是以李鸿章为首的主和派、为了维护其统治，宁愿对法国屈膝妥协。就在中国军队节节胜利的时候，清政府竟然下令前线停战，并限期4月7日撤退。
面对朝廷的荒唐决定，冯子材等前线的爱国将领无不义愤填膺。冯子材代表前线军民，数次致电朝廷，要求“诛和议之人”，废除条约，并向朝廷表达了前线将士矢志抗战到底的决心。可是，这只换回了朝廷的严旨斥责。这位壮心未已的老将军，只得挥泪班师。在冯子材大军的回国路上，中越人民竭力挽留，痛哭不已。
冯子材爱国主义的光辉形象，长留在中越人民的心中。
简评：
镇南关——谅山大捷是中法战争中的最后一次战役。年近七旬的老将冯子材，依靠高超的指挥技巧和广大爱国将士、民众的支持，粉碎了法军妄想击溃清军主力的图谋，并在政治上导致了法国内部矛盾激化，迫使茹费理内阁倒台，在近代中外历史上都产生了重大的影响。在其病逝后，有长短挽联两副，深表人们对他的缅怀之情。
长联：
秉钺佐中兴赐谥建祠功媲凌烟光国史；
捧珠绵后福相形卜兆秀迎那雾峙朝峰。
短联：
万里干城一方砥柱；
寸心金石百世馨香。