浩大的炮击和轰炸终于告一段落，在嘹亮的军号声中，大批中**队以三个装甲师为先锋开始向日军阵地纵深推进，尽管这三个装甲师是严格按照德国陆军一线装甲师来编制的，但是由于其中的III型坦克营还在训练当中，此时的装甲师只有属于轻型坦克范畴的“石头I”和“石头II”型坦克，但此前由德国炮兵专家指导的**炮群实施的集中轰击体现出了很好的效果——部署在前沿阵地中的日军伤亡十分惨重，一些地段的防御工事也出现了缺口，**的第一次进攻即顺利占据了日军的一线阵地，先头部队甚至渗透进入了日军的二线阵地。
随着时间的推移，受炮火影响相对较小的日军二线阵地逐渐成了双方争夺的焦点，面对中**队如潮攻势，日军官兵终于在武士道精神的驱使展现出了自己疯狂的一面，他们据守阵地死战不退，迫使中**队在占据每条战壕之前都要付出相当的代价，而残酷的白刃战也在许多阵地上展开。在一些日军炮兵实施炮火反击、步兵进行反冲锋的地点，中**队的进攻一度受到迟滞甚至是后退。
在这个非常关键的时候，中**队一方的空中优势发挥了作用，前往石家庄、济南、太原和青岛机场加油挂弹的航空部队及时返回战场，他们的空中火力支援成了压垮日军二线阵地的最后一根稻草。
9月18日，天津光复。
9月21日，北平光复。
9月29日，关东军全线撤回关外。