马占山见状，下令分出一个团迂回牡丹峰顶。士兵们借着炮火掩护，手脚并用地爬上陡峭的山坡，与日军展开白刃战。峰顶的日军工事被攻克时，士兵们发现阵地上的重机枪手早已战死，尸体仍死死抱着机枪。占据牡丹峰后，第五军居高临下扫射北门日军，战局瞬间逆转。
8月17日黄昏，北门终于被攻破，第一师团第三联队伤亡过半，联队长森川伊三郎被飞熊坦克的主炮轰成了碎块，残部向总督府方向溃退。
东门的战斗从一开始就陷入了泥潭。8月15日清晨，第六军刘伯昭部刚踏进东门外侧的滩涂，就接连响起地雷爆炸声。日军独立第四旅团把这片大同江支流冲刷出的滩涂变成了死亡陷阱，烂泥里插着削尖的竹桩，水下埋着地雷，瑞气山的山洞里，反坦克炮正盯着江面。
“派工兵排探路，火焰喷射器手跟上！”刘伯昭趴在一处土坡后，看着士兵们在滩涂中接连倒下，心如同被烈火灼烧。工兵们背着探雷器，在齐膝的泥水里艰难挪动，每前进一步都要耗费巨大的力气。一名工兵刚标出一处雷区，就被山洞里的冷枪击中，身体缓缓沉入烂泥，只留下一道暗红色的痕迹。
装甲军第二旅的东北虎坦克根本无法在滩涂中行驶，商少业只得下令坦克在滩涂边缘掩护，让步兵先抢占绫罗岛。绫罗岛是大同江中的江心岛，连接着东岸与西岸的两座桥梁，拿下这里，就能切断东门日军的补给。东北军士兵乘着橡皮艇，冒着日军的炮火横渡江面，不少橡皮艇被炮弹击中，士兵们惨叫着沉入江底，江水很快被染成了红色。
8月18日，第六军终于攻占绫罗岛。日军独立第四旅团退到东岸城区，把民房改成堡垒，街道上堆满杂物，阻碍坦克推进。一辆东北虎坦克冲进一条小巷，刚转过拐角就被日军的炸药包击中履带，车内乘员刚打开舱门，就被屋顶扔下的手榴弹炸死。刘伯昭见状，下令步兵逐屋清剿，每一栋房屋都要经过惨烈争夺。一名火焰喷射器手被日军子弹击中大腿，他拖着伤腿爬到一栋民房门口，对着窗户扣动扳机，烈火喷涌而出，里面传来日军凄厉的惨叫，而他自己也被身后的日军击穿了胸膛。
经过五天拉锯，第六军付出两千余人伤亡的代价，终于攻破东门。但独立第四旅团的残部仍在瑞气山的山洞里负隅顽抗，直到8月20日，士兵们点燃柴草，用浓烟把洞里的日军逼出来，这场东门之战才真正落幕。
西门的普通江水位虽浅，却成了东北军的噩梦。8月15日，欧震的第七军刚抵达普通江西岸，就遭遇了本多支队与神原支队的猛烈阻击。日军在江对岸的苍光山挖了三层战壕，普通江上的铁桥被绑满炸药，江边的玉流馆被改成了指挥部，窗口架着多挺重机枪。
“先架浮桥！”欧震下令。士兵们扛着浮桥部件冲向江边，刚踏进浅滩，日军的迫击炮就呼啸而来。炮弹落在水里，溅起数米高的水花，不少士兵被冲击波掀翻，或是被弹片划伤。浮桥刚架到一半，日军就引爆了铁桥的炸药，巨响过后，铁桥的残骸飞溅，不少正在架桥的士兵被砸中，沉入江底。
连续两天，第七军的架桥尝试都以失败告终。欧震看出日军的软肋，苍光山虽陡，但日军的补给全靠山下的几条小路。他立刻分出一个团，从苍光山北侧迂回，突袭日军的补给点。
8月18日深夜，迂回部队摸到山下，一阵猛攻后烧毁了日军的弹药库。江对岸的日军火力瞬间减弱，欧震抓住机会，下令全军强行渡江。
士兵们淌着江水冲向对岸，日军的机枪疯狂扫射，江面漂浮着密密麻麻的尸体。神原支队支队长神原宪太郎大佐见状，亲自冲到前线督战，刚举起指挥刀，就被一颗流弹击中眉心，当场毙命。日军群龙无首，防线开始崩溃。本多支队试图收缩到城西仓田街区，却被第七军死死咬住。巷战中，日军躲进街边的商铺，用货架当掩体，东北军士兵逐个清理，不少商铺都成了双方士兵的埋骨之地。8月20日傍晚，西门终于被攻克，本多支队残部不足千人，狼狈地向城中心逃窜。
第五军入城后的第一战，便是争夺城北的朱雀大街。这条街是连接北门与内城总督府的主干道，两侧是清一色的砖石建筑，日军第一师团第二联队在此布下了重兵，每一栋房屋都成了碉堡，每一条巷道都设满了陷阱。
东北军士兵刚冲进街口，就遭到了密集的火力扫射。日军在屋顶、窗口架设轻重机枪，交叉火力如同死亡之网，冲在最前面的一个排瞬间被扫倒大半，尸体横七竖八地躺在街面上，鲜血顺着石板路的缝隙流淌，汇聚成洼。“架起迫击炮！炸掉西侧那栋楼！”营长李金山嘶吼着，几名士兵冒着枪林弹雨，将迫击炮架在街角，一发炮弹呼啸而出，击中了房屋的二楼，墙体轰然倒塌，机枪声戛然而止。
但这仅仅是开始。东北军士兵冲进房屋搜索时，发现日军早已在屋内设置了诡雷，一名士兵不小心触碰了门框上的绳索，瞬间引爆了藏在天花板上的炸药包，整栋房屋被炸得粉碎，屋内的五名东北军士兵与三名日军同归于尽。更恶毒的是，日军士兵伪装成平民，躲在水缸、地窖里，趁东北军士兵不备，突然掏出短刀发起偷袭，许多士兵就这样倒在了胜利的前夜。
第一师团的鬼子展现出了极强的韧性，他们依托街巷与东北军展开近距离厮杀。在一处狭窄的巷道里，双方士兵挤在一起，刺刀碰撞声、惨叫声、怒骂声交织在一起。一名东北军士兵被日军刺刀刺穿了肩膀，他死死抱住对方的腰，将其扑倒在地，两人在泥泞中翻滚厮打，最终一同坠入旁边的排水沟，被浑浊的污水吞没。