總攻開始了，共和軍的炮兵首先向敵軍陣地發射宣傳彈，大量宣傳單如同雪花一樣紛紛揚揚地落到清軍陣地上，清軍計程車兵撿到之後立即開始閱讀：清軍弟兄們，我軍已經攻佔了娘子關，你們被包圍了，為了你們自己的後路，為了老婆、孩子，趕快投降吧，我軍絕對優待俘虜。
傳單發出去半個小時後，共和軍開始進攻，一個裝甲營二十四輛坦克全部開了出來，轟鳴著衝向敵軍陣地衝去，工兵們拿著放大鏡和鐵鏟跟在坦克後面，小心翼翼地掃雷，只要發現地雷，就把它挖出來引爆，然後在發現它的地方插上紅旗，提醒後續部隊注意安全。
為了阻止共和軍掃雷，清軍的指揮官下令射殺共和軍的工兵，最前面的幾個工兵被打中之後，其他工兵立刻停止掃雷，就地臥倒。
坦克上的共和軍發現這一情況後，有的用機槍掃射，有的開炮轟擊，戰壕裡的清軍被炸得人仰馬翻。
清軍的火力被壓制之後，共和軍工兵重新開始掃雷。雷場被破壞之後，共和軍的步兵從工兵開出的通道衝向敵軍陣地。
兩軍激烈互射，由於共和軍這次投入的兵力比上次多，再加上清軍當中有一些人看到共和軍的傳單之後，消極應戰。
有的舉手投降，有的掉頭就跑，戰鬥一直持續到第二天下午，所有清軍陣地都被共和軍佔領。
清軍最高指揮官魏剛帶領殘兵敗將逃往太原。為了甩掉追兵，魏剛率領部隊馬不停蹄地趕往太原，近兩百華里的路程只走了兩天（正常情況下需要三到四天）。
回到太原之後，魏剛向王之春報告說：“巡撫大人，唐軍實在太厲害了，他們不僅裝備精良，訓練有素，而且詭計多端。在進攻忻口正面主陣地的同時，分兵攻打娘子關，對我軍進行兩面夾擊，為了儲存實力，以求再戰，卑職下令部隊放棄了忻口和娘子關，率軍撤回太原，以加強太原的守衛力量，確保太原不失。”魏剛彙報完之後，王之春傳令：“擂鼓聚將。”
“咚，咚，咚…”的鼓聲響了起來，巡撫衙門的文官武將聽到鼓聲後趕緊來到大堂文東武西分別站好。
人都到齊之後，王之春對大家說：“各位同僚，忻口離太原不到兩百里路（華里），現在那裡已經被唐軍佔領，按照唐軍的進軍速度，兩天之後他們就會兵臨城下，將至壕邊。太原城內現在只有守軍一萬多人，加上魏將軍帶回來的人馬也不到三萬人，而且士氣低落，軍心不穩。在這種情況下我們該怎麼辦？幕僚黃守義建議道：“大人，依卑職之見，我軍經屢次交戰，已經元氣大傷，無力再戰了。我們應該學習山東巡撫李秉衡，命令部隊繳械投降，以確保大家的生命及財產安全。”還沒等王之春考慮黃守義的建議，一個怒吼聲便響了起來：“巡撫大人，休得聽他胡言亂語，唐軍雖然人多勢眾，但都是烏合之眾，不足為懼！”所有人循聲望去，見說話的是都統康雄，黃守義問道：“康將軍，你說唐軍是烏合之眾，不足為懼，那巡撫大人要派你帶兵去忻口的時候，你為何推脫呀？”康雄被黃守義問得啞口無言，火冒三丈：“你每句話都在漲唐軍威風，滅自家銳氣，我看你就是唐軍的細作，我現在就槍斃你！”康雄邊說邊把手伸向腰間想要拔槍。
王之春見場面要失控，趕緊把桌子一拍，喝到：“都別說了！唐軍攻城的時候，我們抵擋一陣，如果失敗了，我們就開城門投降。”康雄見王之春同意抵抗，趕緊去佈置城防，王之春下令退堂。