入，轰然巨响后，暗堡彻底坍塌。
高桥野见外围暗堡接连被毁，抽调预备队小队沿河堤反扑，数十名日军端枪冲锋。黄兵立刻令全连收缩防线，依托河岸土坡构筑临时阵地，掷弹筒与步枪交叉射击，日军冲锋队伍成片倒地。激战四十分钟，高桥野中队伤亡过半，剩余一百余人放弃河岸工事，退入城南街巷固守。
城东667团1营1连连长郑凯等候中美航空队支援，三架P-40战机低空俯冲，机炮扫射东门主楼火炮阵地，两门75毫米野战炮炮管受损，操作炮兵死伤大半。
“二排迂回上山坡，一排正面牵制，冲！”郑凯下达命令。二排排长带队顺着东侧土坡悄悄摸至火炮后方，与日军守备小队展开近战。日军小队长挥刀劈砍，国军士兵结成刺刀阵，合围歼灭堡内炮兵。斋藤广中队长见火炮被毁，放弃东门主楼，收拢残兵退守城内街道，依托房屋墙体节节抵抗。
城北方向，667团2营与伪军交火，日军督战小队小队长黑田一见伪军士兵后撤，当场开枪射杀两名逃兵。营长下令分三路包抄，击溃伪军外围防线，黑田一小队被分割包围，全员战死。
四方城墙全部失守，日军联队长小野正雄带着松本健一、渡边小次郎与第4预备队中队，死守县衙地下坑道，剩余毒气手雷全部堆放在坑道出入口。
222师团长秦宏远、223师团长林振山分兵合围县衙，各营抽调精锐步兵连，搭配工兵营爆破连推进。664团3连连长吴贵带队封锁坑道东侧出口，先喊话劝降，坑道内只传来日军疯狂射击的枪声。
工兵营长罗海调来巨型爆破筒，对准坑道主入口安置炸药。随着一声巨响，坑道入口坍塌大半，内部毒气无法向外扩散。残存日军分批冲出坑道反扑，各连分排建立多层阻击线，持续清缴负隅顽抗的日寇。
血战至当日午后14时，京山城内有组织日军抵抗彻底瓦解。日军联队长小野正雄重伤被俘，联队参谋长松本健一、各中队铃木健太、高桥野、斋藤广全部战死；伪军师长张怀安率两千余伪军放下武器投降。
此战新编16军各连排协同到位，炮火、航空、步兵、工兵配合无缝，严格执行战前分层救护方案，伤员十五分钟内全部转运至后方医疗点。拿下京山这座西线第一道屏障后，孙明瑾遵照集团军指令，仅留666团全师驻守城池看管俘虏，其余222、223师不作休整，即刻向东开拔，奔赴天门前线，江汉平原全线反攻的战火，继续向东蔓延。