当日军的注意力和大部分兵力被牢牢牵制在城东的时候，中国军队的两个步兵团分乘十几艘汽艇和近百艘渔船，在空军轰炸机群的掩护下，横渡南湖，在岳阳城南面的磨子山和雄鸡山两处同时登陆，然后向日军金鹗山炮兵阵地和岳阳楼日军司令部直插而去！

日军指挥官匆忙把宪兵队和司令部的警衞部队派了出去，利用居高临下的优势节节抵抗，迟滞对方的进攻，躲藏在洞庭湖畔的两艘轻型驱逐舰也接到命令，准备在当天晚上进入南湖拦截中国军队的运输船队。

这时候，城东的战斗已经进入了白热化阶段！

日军苦苦坚守着城中的每一条大街、每一条小巷、每一栋楼房、甚至每一堵废墟，子弹打光了就拼刺刀，刺刀折断了就把步枪当棍子使，最后就赤手空拳上来硬拼，而更多的日军士兵选择了‘肉弹’这种杀伤力最大，痛苦最短的反击方式！

中国军队以坚忍不拔的毅力顶住了日军的一轮又一轮疯狂反扑，一寸一寸地把战线向前推进，每占领一条街道，立即把炮兵观察点向前移动，然后用密集的炮火反覆梳理日军阵地，最后才进行集体冲锋；坦克编队则不断实施小范围迂回，包抄日军的后路，迫使其后退，逐步压缩日军的生存空间。由于日军的抵抗异常激烈，攻击部队的伤亡很大，薛岳就不断地投入新锐部队，接替战斗，总是兵力保持在地形允许的上限，对日军始终维持着压倒性的优势！

激烈的战斗持续了整整一天的时间，夜晚的战斗更加激烈，有数双方的阵地犬牙交错，形成你中有我，我中有你的态势，因而变成规模空前的混战！

此起彼伏的照明弹发出耀眼的白光，燃烧弹和燃烧的民房、建筑物熊熊燃烧，满城都是火光和硝烟，如同白昼一样。岳阳城内的大街小巷，到处是残缺不全的尸体，横七竖八地铺满了路面，殷红的血迹到处流淌，宛如大大小小的红色河流，冲锋的士兵稍不留神便会滑倒。

岳阳日军自知后退无路，横山勇也不可能派来增援，只有击退中国军队才能杀出一条生路，所以打得更加疯狂，每当天空出现短暂的黑暗，日军就从藏身处跳出来，对中国军队的防线进行猛烈突击，许多小股日军更是穿街过巷，悄悄渗透到防线后面，然后再发动突然袭击。然而，在严阵以待的中国军队面前没有占到任何便宜。

与此同时，驱逐舰的偷袭行动也以失败告终——十几艘汽艇再加上大口径岸炮的支援，使日军舰艇完全处于下风，两艘驱逐舰一艘被击沉，一艘甲板被击穿之后落荒而逃！

激烈的枪声彻夜不息，等到黎明的曙光再次照在这座古城上空的时候，中国军队立即发动了迅猛的攻击。这时候，岳阳日军已经从昨天早上的两万八千余人减少到不足万人，储备的弹药也消耗殆尽，已经没有能力发动反击。

下午两点半锺，攻击部队把青天白日旗插在了金鹗山主峰，日军在岳阳城内只剩下最后一个据点——岳阳楼！

出乎薛岳预料的是，日军指挥官竟然在这个时候抛弃了部下，匆忙登上驱逐舰，向洞庭湖深处逃去，这时候，成百上千的伤兵正躺在洞庭湖畔冰冷的地面上，在痛苦的折磨中等待死神的降临！

四点十分，聚集在岳阳楼石墙上的千余名日军士兵端着刺刀向包围在四周的中国军队发起了自杀式攻击！几十挺机枪同时开火，把蜂拥而上的日军一片片扫倒，战士们脚下很快就汇聚起一摊摊污血，面前的尸体几乎堆成了一座小山！

枪声平息之后，带队的营长大声命令道：“凡是求饶的一律不杀，多抓军官！”说罢抬手一枪把一个勉强站起来的日军击毙，然后抬腿向日军尸体中间走了过去。