翌日拂晓，天色微明。城东和城北方向，河北军区炮兵旅集中了数十门山炮、野炮和迫击炮，向着预设的鬼子阵地发起了猛烈的轰击，坚固的城垣砖石飞溅，鬼子的明碉暗堡在爆炸中破裂。
冲锋号响起。第一旅、第二旅的战士们从进攻出发阵地跃出，向着城东和城北的外围阵地发起了冲击。机枪火力压制着鬼子的反击，掷弹筒和迫击炮精准地敲掉暴露的火力点。战斗从一开始就进入了白热化。
果然，城内的坂本少将根据判断，认定八路军主攻方向在城东和城北，立即下令将作为机动力量的鬼子预备队顶了上去，并严令伪军部队死守阵地，同时急电北平，要求航空兵立即出动，轰炸城外的八路军攻击部队。
就在城东城北杀声震天，鬼子注意力被完全吸引之时，在保定城南和城西的广阔地域上，一股股浓密的烟柱冲天而起。战士们将准备好的湿柴、稻草、废旧轮胎等物点燃，并按照命令撒上了能找到的各种能增烟的材料。很快，一片片巨大的烟幕墙形成，并随着微风缓缓向城墙方向飘移，逐渐将城南和城西的大片进攻区域笼罩在一片灰蒙蒙的迷雾之中。
上午九时许，天空中传来了鬼子飞机的引擎轰鸣声。从北平方向赶来的几架鬼子轰炸机和战斗机在保定上空盘旋，飞行员们惊讶地发现，预定的轰炸区域，尤其是他们认为战况激烈的城东和城北外围，被大面积的烟雾所覆盖，能见度极低，根本无法辨识具体目标。偶尔能看到烟雾下方闪烁的火光和模糊的人影，但贸然投弹无异于浪费弹药。试图降低高度侦察，却又遭到地面八路军零星但对低空目标颇具威胁的步兵火力射击。
日机在空中徒劳地盘旋了几圈，最终只能将炸弹胡乱投掷在烟雾边缘或依据不准确的地面指示进行轰炸，效果甚微。
与此同时，在浓烟的掩护下，保定城南和城西的寂静被彻底打破。第三旅、第四旅、第五旅、第六旅、第八旅的主力猛然发起了攻击，
在城南，第三旅的爆破手们在机枪和精准射手掩护下，利用烟雾接近城墙和外围碉堡。“轰，”“轰隆，”连续的巨响震得地动山摇，坚固的城墙被炸开数道巨大的缺口，铁丝网、雷区在定向爆破面前形同虚设。
战士们从缺口中涌入城内。防守此处的伪军本就士气低落，在吕正前期策反工作的影响下，面对如此猛烈的突击，部分人稍作抵抗便溃散或投降，更有少数部队在军官带领下阵前倒戈，调转枪口向身边的鬼子开火，进一步加剧了防御体系的崩溃。
城西的战斗同样激烈而高效。第五旅的突击队顶着城头残存火力点的射击，悍勇地架设云梯，攀爬城墙。一旦打开突破口，后续部队便毫不犹豫地涌入，沿着街道向城内中心区域猛插猛打。
战斗迅速从城墙争夺战转变为残酷激烈的巷战。入城部队以连、排为单位，逐屋争夺，清剿残敌。鬼子的抵抗依旧凶悍，往往依托坚固建筑物负隅顽抗，但在八路军战士们娴熟的小组配合、精准的射击和无所不在的爆破面前，一个个火力点被拔除，一段段街区被占领。
张百川的指挥部再次前移，设在了刚刚被攻克的两城关附近。
“报告，第三旅丁胜团已突破伪军核心阵地，正向鼓楼大街发展进攻，”
“第四旅报告，已在南大街与一股鬼子中队遭遇，正在激战，请求炮兵支援，”