兩天之後的清晨，長江北岸的共和軍第一艦隊旗艦定遠艦上一片忙碌的景象，戰士們在軍官地指揮下，做著炮擊前的準備工作。共和軍第一艦隊司令員劉步蟾親自來到艦橋，等待進攻時刻的到來。再過一會兒，定遠艦將打響長江攻防戰的第一炮。
進攻的時刻到了，劉步蟾從望遠鏡裡看到了三顆紅色訊號彈，（這是進攻開始的訊號）他右手用力地向下一揮：“傳令下去各艦以定遠艦、鎮遠艦為中心，擺成人字隊形，航速十節，向南岸發起衝擊，通知槍炮官，艦首三零五（三百零五毫米）主炮一發試射，開炮！”衛兵透過傳聲筒將命令傳達下去，不一會兒，一發炮彈帶著尖利的嘯音飛出炮膛。看到旗艦開炮，其他各艦也相繼開炮，與此同時，長江北岸的共和軍炮兵陣地也開火了，一枚枚炮彈向著長江南岸飛去。它們有的擊中了對岸的目標，有的擊中了敵軍的艦船，也有一些打偏了，落到了水裡，激起一股股幾十米高的水柱。 在如此強大的火力掩護下，共和軍的步兵每六人一組，搭成木船向長江南岸發起進攻。面對共和軍的猛烈進攻，聯軍自然不會坐以待斃，袁世凱一面下令聯軍炮兵開炮還擊，壓制共和軍的火力，一面下令海軍出擊，對正在渡江的共和軍船隊發起攻擊，以破壞共和軍的渡江行動。聯軍艦隊兵分兩路：一路由日本聯合艦隊第一遊擊隊的四艘戰艦及南洋水師的三艘主力戰艦組成，以日本軍艦吉野號為旗艦，接受坪井航三指揮，利用艦船航速快，裝備有速射炮的優勢，向共和軍艦隊發動正面進攻，以吸引共和軍艦隊的火力。另一路以開濟號為旗艦，由李成謀指揮，向共和軍的木製運兵船發動進攻。
聯軍艦隊出動後，福遠艦上的瞭望兵就發現了他們，立即向艦長報告，艦長下令：“發旗語向定遠艦報告。”定遠艦上的瞭望兵看到旗語後，向劉步蟾報告說：“司令，福遠艦瞭望兵報告，敵艦已經出動，共七艘，旗艦酷似當年在大東溝逞兇的日本軍艦吉野。”劉步蟾說道：“不是冤家不聚頭，傳令下去，各艦集中火力，攻擊吉野，一定要打沉它，為在大東溝戰死的弟兄們報仇。
預知後事如何，且看下回分解。”
聽到命令，瞭望兵立即發出了旗語，命令各艦集中火力攻擊吉野，併發出旗語，請求長江北岸共和軍炮兵提供火力支援。在這種情況下，吉野號成了眾矢之的，一顆顆炮彈向著它飛去，一股股水柱在它周圍升騰起來。東鄉平八郎（日本軍艦浪速號艦長）發現吉野號成了眾矢之的，趕緊指揮浪速號企圖過去營救。
這時共和軍方面也出現了突發情況，來遠艦上的瞭望兵發現，另一路聯軍艦隊正在進攻共和軍的木製運兵船，只有步槍的共和軍士兵根本沒有還手之力，傷亡慘重。劉步蟾得知這一情況後，無可奈何地下令：“放過吉野號，開炮掩護運兵船，快！”共和軍的火力轉向別處後，已經著火的吉野號在浪速號地幫助下撤出戰場，坪井航三率領指揮部人員乘救生艇登上浪速號，指揮戰鬥。
與此同時長江北岸的共和軍也發現了運兵船遭到攻擊，渡江行動受阻的情況，立即向上級報告，共和軍前線指揮部總指揮張智展得知這一情況後，立即給唐峰發電報，請求批准陸航團參加戰鬥，為渡江部隊提供火力支援。唐峰收到電報後馬上批准了張智展的請求。
收到回電之後，張智展對陸航團團長說：“你必須親自帶隊上陣，動用所有的飛機，一定要突破敵人的長江防線，不惜一切代價！”楊國譽一聽不敢怠慢，指揮全團四十八架武裝直升機，騰空而起，向著戰場飛去。到達戰場上空之後，他透過頭盔上的通話器向部下們下達了命令：“各機組自選目標，一個不留，打！”隨後就按動發射按鈕，一枚***向著已經著火的吉野號飛了過去，看到團長開火，其他機組也相繼開火，剎那間幾十枚***向著岸上和水中的敵軍目標飛去。在共和軍多兵種聯合打擊下，聯軍的吉野號、開濟號被擊沉，聯軍陣腳大亂。共和軍趁機發動全線進攻，終於登上了長江南岸，袁世凱見大勢已去，命令聯軍放棄陣地，向上海撤退。
聯軍苦心經營多時的長江防線就此瓦解。