牟田口联队长在16时从丰台出发，赶往一文字山指挥作战。一文字山是一个小沙丘高地，非常适合作为炮兵观测地，也是宛平城外唯一的制高点。站在岗顶可以清楚地看到宛平城东门及城墙，这里成了日军进攻宛平城的炮兵阵地，但是对于城内西、北侧及城外西侧河中间岛等地的炮击却极为困难。日军突击队第2大队长筒井恒少佐在各中队长及副官的陪同下，也来到一文字山，实施要地侦察，然后部署攻击。18时12分，日军从城外东北角和东侧开始炮击。与此同时，在洪泰庄的福田装甲部队从城壁东南角附近展开行动，向宛平城西侧进攻。
日军利用夜战进行突击，中国守军虽死守阵地，但终因敌我火力悬殊，而使日军阴谋得逞
当晚，据日军气象兵记载为西南风，好似雨天前的天气，湿气甚大。因此，爆炸后的浓烟久久不散，炮兵的观测极为困难。18时40分，日军联队长牟田口难以观测炮击着弹情况，觉得很难在预定时间开设两条突击路线后，决定在东北角构成突击路。于是和铃木炮兵部队协定将所有炮火集中轰击一处，结果在19时20分轰开一条宽约20米的突击通道。而此时第3大队以重机关枪猛烈射击城壁上顽强抗敌的中国军队，掩护日工兵队突入城下。随着轰隆一声巨响，日工兵爆破了东城门，将东门炸开。同时第2大队突击队从突击路涌入城内，并和爆破工兵们联合展开进攻。而先在东城门南侧的工兵也架起了竹梯，突击队攀登梯子打死六七名中国守军。日军利用夜战进行突击，中国守军虽临危不惧，死守阵地，可是因敌我火力相差悬殊，日军阴谋最终得逞。日突击队在19时45分占领了东侧城墙，随后突入城内，向中部地区和西侧城墙突进。中国守军且战且撤。20时30分，日军进攻到宛平城西侧，宛平城失守。30日，包括宛平城中国守军在内的掩护部队完成任务后撤退至长辛店，旋即撤往河北。
从此，整个北平完全沦入日军之手。（中新网）