Le 20 décembre 1944, le village de Villeroux se trouvait dans le sous-secteur attribué au 327e régiment d'infanterie de planeurs de la 101e division aéroportée américaine. Des unités d'artillerie américaines étaient également positionnées près de Villeroux pour aider à contrer les tirs défensifs autour du périmètre de Bastogne en cours de formation.

Le lendemain, les forces allemandes arrivèrent dans la région, cherchant à fermer l'encerclement de Bastogne. Elles traversèrent les villages d'Assenois et de Sibret, en direction de Villeroux puis de Senonchamps.

La 26e Volksgrenadier division allemande rencontra une résistance de plus en plus forte de la part des forces américaines et la ligne de front commença progressivement à se former dans et autour du Bois de Fragotte. Le village de Villeroux fut repris par la 9e division blindée américaine le 28 décembre, dans le cadre de la poussée de la 3e armée américaine du Lieutenant-général George Patton visant à lever le siège de Bastogne. La 4e division blindée américaine de Patton avait déjà rompu l'encerclement de l'armée allemande le 26 décembre.

Toutefois, les forces allemandes étaient déterminées à fermer le corridor sud américain vers Bastogne. Le 30 décembre, à travers la zone du Bois de Fragotte, les troupes allemandes contre-attaquèrent. La bataille fit rage pendant plusieurs jours, mais les troupes américaines purent finalement reprendre toute la zone autour du Bois.

Pendant les combats, de nombreux soldats américains blessés furent transférés à Poisson-Moulin. L'un des postes de premiers soins avancés de la 11e division blindée américaine y avait été installé par le 81e bataillon médical.