尖锐的炮弹掠空声呼啸而来，从分散在各个城区里的几十门大炮一起对海防营所在的地方怒绽烈焰，上百发炮弹轮番落下，将占领了海防营阵地的半个大队的日军炸得尸骨横飞。
张仲伟的战术十分有效，营口的东北军放弃滩头阵地，全面退入城区和日军展开巷战，从而扬长避短，发挥了东北军轻武器的优势，避免了日军的舰炮。两军在城区内混战得你中有我、我中有你，日军的舰炮便不敢轻易炮火覆盖了，而东北军的炮兵团也分散到各个城区内协助步兵部队作战，由于陆炮的覆盖面远小于舰炮，因此日军舰炮无法开火，而东北军的陆炮则可以有力地增援展开巷战的己方部队，从而给日军造成了重大的打击。但毛福恩带着整整一个团临阵脱逃，则给东北军原本勉强持平的战局雪上加霜，守军兵力锐减了三千多人，这使得兵力只有日军三分之一的东北军守军开始被日军分割包围并逐个吃掉。张文清在军官们的要求下，在日军即将包围营口的情况下，放弃撤离营口的最后希望，收缩兵力到县政府、银行大楼、火车站、楞严禅寺这四个据点进行最后的死守。
冲锋、反冲锋、机枪扫射、步兵炮对轰、地雷、手榴弹对掷、近身战、肉搏战...发生在最后几个据点处的血战几乎都是这样一个过程，双方都没有飞机，日军舰炮无法增援，东北军步兵武器占优势且战术合理，这让日军付出的死伤代价极大。发生在营口县政府的战斗中，以县长陈文学先生为首的一批政府公务员们也放下笔，拿起枪，跟军队一起参加战斗。陈文学是营口县县长，勤政爱民、政绩斐然，深受百姓爱戴，营口百姓还特地给他修建了一座“陈公文学德政碑”。日军对县政府进攻后，陈文学向守卫这里的第591团团长杨正治提议由他指挥营口的警察和公务员，协助军队作战。杨正治紧紧握着这位爱国爱民的营口父母官的手，感动地道：“保家卫国虽然人人有责，但军人应该第一个顶上去，军人没有死光，就轮不到文官和老百姓填上去。陈县长，我调一个营给你，你带着这个营和营口的警察大队掩护附近的老百姓撤离。抗击敌寇是军人职责所在，不能牵累老百姓，请快点离开吧！”
陈文学热泪盈眶，再三表示愿意留下来同生共死，但杨正治坚决反对，陈文学只好洒泪而别，带着第591团第3营的一千多名士兵和营口警察大队的一千多名警察，掩护着五千多名老百姓向北突围撤离。杨正治担心自己的团会全军覆没，因此把团旗和全体官兵的花名册也都让陈文学带走了。
但在渤海大街和学府路的交接十字路口，日军第29旅团第34联队的两个大队已经控制了这里，本来日军是试图通过这里迂回包抄到县政府的后面，结果却和突围的营口军民狭路相逢。日军设立在十字路口的几个机枪火力点立刻对军警平民们疯狂扫射，军警们奋勇上前开火迎战，用身体掩护平民撤离。冲在平民和警察们前面的东北军士兵们在日军机枪群的扫射下几乎伤亡殆尽。陈文学跌跌撞撞地带着残余的军警和平民们穿过日军的封锁火线后向北撤退，结果在城区北部被涛涛的大辽河所阻挡，陈文学不得不派人联系附近渔民。混乱中，日军第3师团第3骑兵联队在联队长星上太郎中佐的率领下呼啸而来，对军警和手无寸铁的百姓们凶狠冲杀。残余的四五百军警们拼死抵抗，惊慌的百姓们四散逃离，但也遭到日军骑兵的屠杀。军警们战死殆尽才勉强打退了日军骑兵，但河边却尸横遍地，十之六七的百姓都惨死于日军骑兵的屠刀，老弱妇孺的哭喊声让陈文学悲痛不已。面对着交相枕藉的百姓尸体，陈文学放声大哭：“身为一方父母官，却无法庇护一方百姓，还有何面目苟活下去！”说完纵身跳进大辽河自尽，成为战争爆发后的第一个自杀殉国的地方官员。
而在这同时，日军天黑时分基本攻占县政府，守卫这里的第519团的官兵们战死殆尽，日军也足足付出三千多人的死伤代价。进攻的日军死者累累、交相枕藉，阵亡的东北军士兵也以各种战斗姿势倒在战斗岗位上。整个县政府血流成河。当日军两个中队突入县政府内时，浑身衣衫褴褛、血迹斑斑的杨正治正一脸泰然地坐在指挥部的凳子上叼着一个燃尽的烟头。
奉命攻击这里的是日军第29旅团第34联队，整个联队虽然成功占领了县政府，但也失血过多，和第519团拼得算是同归于尽。第519团基本全军覆没，第34联队则油尽灯枯。联队长田上八郎大佐在战斗中面对着急剧增加的伤亡数字，先是恼火，继而暴怒，接着惊愕，最后是难以置信。当最后残余的四五百东北军集体发动决死进攻时，看到这一幕的田上大佐神色惨白，涔涔的冷汗浸透了他的后背。田上大佐是个标准的日本军人，狂妄、骄横、忠诚，对软弱的对手他会鄙夷憎恶之，对顽强的对手他会肃然尊敬之。田上大佐跟绝大部分的日本军人一样，认为大日本帝国帝国皇军拥有天下第一的血战精神，而中国军队都是自私、愚昧、落后、懦弱的。田上大佐看到东北军居然也拥有帝国军才拥有的战至尸山血海也不后退的决死精神，居然也会像帝国军那样视死如归地进行自杀性进攻，这对他来说简直是不可思议的。听说俘虏了对方的指挥官，田上大佐又惊喜又急切，他吩咐部队对这个令人尊敬的对手以礼相待，随后亲自赶过去试图解开自己的疑惑。
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