桂林四門外的街道兩邊的房子都被守軍做成了掩體。借助這些掩體工事，守軍部隊把每一個房屋都變成了鬼子的葬身之地，在每一個角落與日軍攻擊部隊反覆拉鋸。大街上到處都是鬼子和守軍交相枕疊的屍體。鬼子見民房成了前進的障礙，就縱火燒了房子。守軍只能放棄城門外陣地，退入城牆之內，利用城牆做掩體，繼續阻擊步步進逼的日軍。
上午，各師團的衝鋒皆告失敗。
下午，惱怒已極的赤鹿理中將命令配屬給自己指揮的軍炮兵部隊的重炮群一齊開火，轟擊西北角和西南角的城外守軍陣地。並企圖以地動山搖般的大炮聲來威懾中**隊，使之喪失戰鬥意志。
炮聲確實厲害，大地在劇烈顫抖，彷彿天將崩裂地將塌陷。
已經過若干遍飛了機轟炸和大炮轟擊的守軍陣地上的焦土，又重新被翻造了一遍。守軍將士的意志仍未被摧毀。正如老鄉說的那樣，一個麻雀打三槍，膽兒都嚇壯了。
由於兩軍犬牙交錯，有三顆重炮炮彈落到了日軍侍機衝鋒的部隊中，使他們自己的將士大受其害。
重炮一直轟到夜幕降臨方停。
夜裡，新近加入桂林戰局的第3師團步兵第68聯隊聯隊長川崎貞戈大佐決定由第1和第2兩個大隊組成夜襲隊，研究好了行動方案，準備在深夜十一點開始出擊。
十點剛過，正當這兩個大隊準備出發時，突然從守軍陣地上打來一陣迫擊炮。炮彈紛紛在夜襲隊中間爆炸，第1大隊長當即被炸死，第2大隊長負重傷，夜襲隊員死傷無數，且失去指揮，未及出動就雞飛蛋打。
次日，日軍繼續對桂林城防展開攻擊。赤鹿理師團長初期仍以傳統步炮協同攻城，以大隊級炮兵密接支持聯隊級混成步兵正面進攻，並派中隊至大隊級的敢死隊集中突破。城廂陣地中的各師官兵與攻入陣地的日軍在陣地中展開白刃肉搏。日軍以強大的炮兵轟毀第198師據點工事，步兵隨後突入。第198師各團、營長則親率所部衝鋒逆襲，在城巷以手榴彈與火攻遏阻來敵，並以近戰搏殺將侵入的日軍步兵敢死隊截斷殲滅。
在城南，新14師第41團與敵軍連日激戰。下午5點，城南方向的敵人約500人，藉炮火毒氣之轟擊與煙幕掩護，偷襲入城。竄入之敵與41團第3營發生巷戰，戰況猛烈，情況萬分緊張。
團長杜志國乃親率第2連宋連長在上南門城樓前指揮，從城樓西南側實行主動反衝鋒，堵截突破口，用手榴彈組，火攻組攻入敵人佔領房屋區域內實行爆炸，火攻與白刃撲剌，反覆衝殺十餘次。同時，杜團長命令3營集中全力由東向西堵截敵人突破口，封鎖巷道區域，佔領堅固高大房屋，堵截敵人向外擴張，將竄入之敵壓縮包圍，然後以猛烈逆襲而圍殲。
3營第7連連長王劍強率所部編為敢死隊，挺入敵人已經佔領的房屋，火攻夾擊，短兵相接。王連長右肩負傷，但絲毫沒有退縮。第9連連長宋維鈞率本連二排及第7連一部勇猛逆襲，以手榴彈急投爆炸，快速火攻，白刃衝殺，敵人逐漸退縮，攻勢漸弱。張營長雖頭部負傷，仍裹傷向敵投擲手榴彈，經過官兵前撲後繼，反覆衝殺，敵屍纍纍，守軍也傷亡慘重。一直戰鬥到下午16時，守軍終於將竄入之敵全部殲滅。
但第41團陣地並不是日軍的主攻方向。第40團這時遭到日軍第37師團第225聯隊猛攻，突入多處，張金鹿團長親自率部猛烈逆襲，反覆衝殺。第40團2營長張挺林率部在陣地中奮勇衝擊，負傷達七次之多，壯烈殉國。第3營彭幼威營長見戰局險惡，振臂大呼殺敵，與突入城內的日軍白刃近戰，逐退來敵。
第37師團步兵第226聯隊則猛攻第42團陣地。柴崇文團長奮勇迎戰，奮力將日軍驅退。日軍為求速進，除集中炮火轟擊外，並大量施放催淚瓦斯，而後，第226聯隊整齊列隊衝鋒，柴團長冷靜指揮所部憑險據守，以準確密集火力殺傷日軍，第226聯隊在第42團精準的火網下損失慘重，第226聯隊聯隊長岡村文人大佐在率隊進攻中被流彈擊中當場斃命，第3大隊大隊長馬場少佐也被亂槍打死。該聯隊在衝鋒中損失逾半，連城垣都沒摸到，反而連續損失兩名主要軍官，陣腳大亂，狼狽撤回。
12月13日，日軍繼續向桂林城防陣地發動連續進攻。此時，對守軍來說一件很要命的事情發生了。一直沒有得到有效補充的守軍炮彈及迫擊炮彈已消耗始盡，除留少數火炮及最後決死之幾發炮彈外，其餘火炮悉數埋入地下。守城各部官兵完全無視戰鬥的殘酷與死亡之恐怖，發揮同仇敵愾與團結精神到最大限度。因無醫藥治療，輕傷官兵均自動重返第一線，甚至傷雖不輕尚能勉強行動者，均自願留在陣地中，反正只有以激烈戰鬥來麻木自己。真正的重傷者，必缺胳博或斷腿。尚能呻吟，而創口或五官未生疽者，比比皆是。
沒有了火炮的支援，守軍只能以手中的輕兵器應戰。日軍仍以大隊級步炮混成兵力編成攻城敢死隊，猛烈衝鋒，四面鑽隙，意圖以絕對優勢兵力突破各師防線。兩側陣地守軍全力抗爭，無奈火力不足，無法對日軍構成有效的火力攔阻。經過激戰，日寇終於突破守軍陣地，侵入市區。守軍與突入城內的日軍與在皇城、東環路展開逐屋爭奪戰，同時，日軍後續部隊亦源源渡江增援；城北日軍亦利用戰車，在炮、空火力支援下，猛攻清潭山、龍山、虞山、呂祖山等據點。
桂林城破之後，各師官兵讓日軍付出了慘重的代價，每前進一步都非常不易，他們利用各種掩體向敵人進攻。
守軍處境已非常艱難。被日軍包圍了四十多天，彈藥早已靠美軍飛機空投接濟。由於日軍掌握了制空權，空投亦很困難。現在兩軍又攪在一起，空投只好停止，一些部隊彈藥用盡，只能與敵拼刺刀。有時候槍支被打壞了，官兵們就削尖竹竿當武器，有的戰士被敵人圍住後，就拉響了手榴彈。與彈藥一樣，守軍糧食亦靠飛機空運，空投無法進行，糧食亦告斷絕。
在此困境下，城中守軍個團各營各排即使相互之間被衝斷聯繫，仍在街巷中自發組織起來迎戰逆襲，與日軍反覆拉鋸相持，堅守不退，並將侵入北門的步兵第52旅團逐出。
赤鹿理中將見部隊攻勢遲滯，心急如焚，不顧可能造成攻城部隊困難，召集第3航空師團主力空援，在桂林城中四處濫投燃燒彈，桂林城中處處大火，大半房舍均在烈焰之中，慘不忍睹。
在大舉空襲之後，第40師團認為城中守軍即使陣地仍在，也必然被這種規模的濫炸嚇掉守城意志，於是乘機全力突進，卻再次遭到第198師重創，守城部隊以機槍擊落日機一架，當頭的步兵第236聯隊第1大隊大隊長也被擊斃。一部份日軍並突入城垣，營長甘若丹見防線被突破，立即果敢率部向城垣衝鋒，用刺刀將日軍逐出城垣，恢復陣地。甘營長則在白刃戰中壯烈殉職。
第198師穩住腳步後，繼續拒險痛擊來敵。敵再調步兵第234聯隊進攻第198師，第234聯隊立下貫澈」武士道」的堅決誓言後，全聯隊向第198師瘋狂猛撲，一路怪喊亂叫。守軍前線指揮官不慌不忙，待日軍逼近時突然發揚火力，攻城的日軍立刻在機槍與迫擊炮的打擊中大片倒下，帶頭的第3大隊大隊長葛野立也被打死，敢死隊死傷枕藉，再度倉惶潰退，連對著天照大神立下的武士道的莊嚴誓詞也全然不顧。
桂林城破之後，劉建業一直率領守軍官兵在城內苦苦支撐，目的就是要堅持到援軍的到來。可是，一封封求援的電報發出去，每次收到的電報都是讓他再堅持死守。
因為受到守軍堅決抵抗而遲遲不能攻佔桂林的赤鹿理中將惱羞成怒，為了生存而反呈困獸猶斗之勢。赤鹿理中將展開全部力量近4個師團攻城，連原先一直掌握在手裡的預備隊也全部投入戰場。守軍部隊逐屋逐巷，艱苦抵抗。赤鹿理大怒，下令集結各式輕重火炮逐區分段將桂林城完全轟毀。赤鹿理中將嫌火炮效率太慢，竟然親自至火線觀察，下令炮兵冒險推進至第一線，隱藏於破損的民房中，實行零距離射擊，並召集空中支援大肆狂炸，桂林又一次被日機炸成一片火海。
城西方向上日軍在空襲後集結一個大隊衝鋒，在十餘輛戰車支援下猛攻兩路口陣地。守軍一個排堅持不退半步。於是，日軍又集中炮火先將兩路口所有民房轟為灰燼，又將守軍的後路徹底破壞，但這個排還是巍然不動。
日軍於是又想出另外的「高招」，倣傚我國春秋戰國時代齊國大將田單用火牛陣破燕兵的辦法，白天將桂林城附近農民的耕牛搶來，晚上用軍氈將耕牛的眼睛蒙上，幾十頭牛一字排開，點燃牛尾巴上的引火物，耕牛被火燒痛，不顧一切的往前衝，日軍便跟在牛後面一擁而上。但由於耕牛體積大，很快便被守軍擊斃，日軍的攻擊只好再次流產。但這個排前後都沒有了隱蔽物和依托點，最後戰死到僅剩8人，排長殷惠仁在日軍迫近時引爆最後一枚手榴彈，與敵寇同歸於盡。
在桂林城東門進攻的日軍以密集隊形，以木梯強行攀爬城牆，前仆後繼，有如「人海戰術」。攻入城中的日軍在街巷中被守軍的交織火網與果敢逆襲大量殺傷，屍體擁塞巷中，妨礙進攻，日軍的後續部隊只好乘夜間突入，搶收屍體，清出道路。赤鹿理中將氣急敗壞，乃大量施放催淚彈與窒息性毒氣，並嚴令空援日機不得躲避地面火網，進行超低空轟炸。巷戰中的日軍也奉命大肆滲透縱火，全然不顧可能危及到自身的進攻部隊。此刻城內戰況慘絕人寰，火海毒霧，如同煉獄。
12月15日，城中守軍各師官兵損傷殆盡。為了能夠繼續堅持抵抗，劉建業下令將城內炮工輜部隊，政工，司令部幕僚及所有官佐雜役編隊，桂林警察亦編入部隊，由特務團副團長楊舟中校率領，投入戰鬥奮勇衝殺。所有各師師部殘存官佐，自副師長以下均親率部隊，於巷弄中反覆衝殺。桂林街上屍積如山，日軍亦為慘重損失震懾。此時，**彈藥己罄，炮兵將所有火炮拆毀埋藏，拿起步槍開始充作步兵使用。官兵們為了補充武器的損耗，開始搜尋民間武器，持刀刃長矛與敵周旋，傷亡愈加慘重。
12月16日，程序和城南方向兩路口，猴山隘，中心山，陽家山，將軍山等處守軍雖經堅決抵抗，終因彈盡糧絕，陣地被敵攻佔。鹽街、桂東路、東華門、桂花街、法政街、十字街已被敵人佔領，觀音閣、虞山廟、新碼頭、北門、西門、火車南站，德智中學各據點均已落入敵手。日軍正以南北夾擊合圍之勢，迫近我風洞山、寶積山、鐵封山、獨秀峰最後核心陣地，也就是城防司令部。城內守軍所能控制、挪動的空間只剩下了不足三公里的地方，司令部所能直接控制的部隊只剩下五六千人了。
劉建業在司令部裡向重慶軍事委員會發出電文：「彈盡人亡，城已破，友軍觀望不前。大街小巷混戰成一團。部隊官兵每一秒鐘都在流血，每一分鐘都有死亡；諸君為國效命，此其時也。職率各師長，指揮官，師附，政治部主任，參謀長等固守最後陣地，各團長劃分區域，扼守一屋，作最後抵抗，誓死為止，並祝勝利。國民革命軍萬歲，委員長萬歲，中華民國萬歲。職劉建業謹叩。」
發完電文，劉建業對在司令部裡的各位軍官說道：「桂林守是守不了了，你們不如放棄桂林突圍而出，以免被敵全殲。」
陳參謀長連忙問道：「我們突圍了，司令又當如何？」
「我當親率斷後部隊為各位斷後掩護，護送你們突圍出去。你們突圍出去以後，我也就可以實踐我自己的諾言了。」劉建業的語調裡透著一絲即將卸下包袱的輕鬆感。
「司令，你要是不走，我們是絕對不會走的。」陳參謀長說道。
「劉司令，你是知道我的遺書是怎麼寫的。難道你希望我最後食言自肥嗎？」闞師長摘下軍帽，拍拍了帽子上的灰，說道。
「我們自從浙江老家一起出來混世界，就一直是一同進退。你現在要一個人留下來，是什麼意思？」段師長一副很不滿的樣子。
「我們新20軍還從來沒有主動逃跑過。我寧可戰死，也絕不當逃兵。」邱師長也態度堅決。
「你們是奉我的命令撤退，怎麼可能是逃兵？」劉建業說道。
「這個時候放棄陣地撤退，就是逃兵，無論是有命令還是沒有命令。」邱師長說道。
「也罷，隨你們去吧，你們既然願意留下來陪著我一起死，就留下來吧。」劉建業無力地揮揮手。
12月17日，赤鹿理中將知道常德的攻取關係到整個皇軍的顏面及第11軍的命運。在最後關頭，不惜血本，不斷組織人海波狀密集衝鋒，更將平射炮推上第一線，逐一轟毀**碉堡陣地。**憑借少數殘破房屋建築及工事應戰，並不斷以排級部隊逆襲，意圖以白刃戰彌補彈藥之短缺，甚至組織火網防空，再度擊落日機一架。戰鬥一直持續到下午，姍姍來遲的空軍戰鬥機部隊才出現在久違的桂林上空，以性能佔據優勢的p-51野馬戰鬥機將日軍性能一線落伍的機群驅散。守軍的壓力稍顯減輕。
重慶，黃山官邸。
「命令前線各部，不惜一切代價，奮勇前進，務必衝破日軍封鎖，與桂林城守軍取得聯繫，救援守軍部隊。」為了桂林戰局著急上火的最高統帥連續向前線部隊發去措詞嚴厲的命令。
「此次守衛桂林與蘇聯斯大林格勒之保衛戰價值相等，實為國家民族之光榮，各方援軍即到，務必苦撐到勝利為盼。」軍政部陳部長也向桂林守軍發去電報，要求守軍部隊繼續死守待援。
12月18日，守軍雖經反覆肉搏拉鋸，陣地仍然一部部被壓縮。日軍鼓足余勇，冒著空中中美航空兵的密集炮火，向桂林守軍的最後陣地發起連續衝鋒。
衝進城來的一股日軍距粒劉建業的司令部僅僅一、二百米遠。陳參謀長帶領教導隊和司令部科室人員，在司令部附近同敵人廝殺。
司令部與各師的聯繫徹底中斷，城中到處都在展開巷戰，連傳令兵也無法出去聯絡。各部隊之間全部失去聯絡，官兵只能各自為戰。「斯時也，天地變色，草木含悲，人人只打算如何殺死一個敵人以找回本錢，殺死兩個便賺一個，並無一人退卻，亦無一人逃亡。
劉建業含著眼淚，哽咽著口訴電文：「
重慶。軍事委員會蔣委員長：
敵人今晨已由北門衝進來，城內已無可用之彈及可增之兵，危急萬分。生等只有一死為國，來生再見。
職劉建業敬叩」
發完電報，劉建業帶著身邊最後的一個警衛排，操起衝鋒鎗，衝出司令部，前往火線與日軍攻擊部隊面對面廝殺。
12月18日夜，桂林城。巷戰仍繼續進行。
第58師團第96大隊和第107大隊，企圖利用夜暗，匍匐偷襲守軍。當敵人爬到射界時，守軍突然點燃近處房屋，頓時光照如同白晝，隨即手榴彈橫飛，機關鎗掃射，偷襲之敵陳屍纍纍。
第22師團第85聯隊聯隊長能勢潤三大佐在前沿陣地正在指導士兵們撿拾守軍甩過來的手榴彈反炸守軍時，突然，守軍陣地上打來幾發槍榴彈，其中一發落在聯隊長附近，能勢潤三大佐和幾名士兵均被炸死。
城防司令部陳參謀長在率領部隊向日軍發動反衝擊的時候，因腿部殘疾，未能及時躲避，胸前中彈，光榮殉國。呂副參謀長在組織救援傷兵時，被日軍炮彈破片擊中，戰死疆場。
12月19日，拂曉，第11軍重炮群和各師團炮兵部隊，又一次集中轟擊城內守軍陣地，炮擊持續一個小時。
各路日軍紛紛突進城內，與守軍大規模巷戰。
半夜，日軍已經控制了市內多數制高點，並架起大炮，對守軍殘餘陣地進行近距離轟擊。一部分守軍在被分割包圍中繼續抵抗，一部分部隊已失去抵抗能力。131師闞師長在率隊抵抗日軍進攻過程中，傷重身亡。
12月19日，拂曉。
「我部已經戰鬥到了最後時刻，最後的時刻即將來臨。各位，就此一別，來生再見。」在親手給司令部的軍官們發放完手榴彈以後，劉建業向各位敬了一個軍禮，說道。
「保重！」「保重！」「來世再做兄弟！」這樣的告別聲不絕於耳。
就在劉建業以為自己的生命就要在此刻終結的時候，突然傳來了一個爆炸性的消息。
「司令，倭國人突然撤出城裡了。」吊著一隻胳膊的范副官衝進司令部，向劉建業大聲的報告。
「你說什麼？倭國人後撤了？」對范副官的這個消息，劉建業不敢相信的大聲問著。
「是的，倭國人後撤了。司令，你聽，城外的槍炮聲越來越近了。」范副官指著城外對劉建業說道。
「援軍來了，援軍來了，援軍來了，援軍終於來了……」聽到城外越來越緊的槍炮聲和喊殺聲，劉建業泣不成聲。
「我們勝利了！我們勝利了！」司令部裡頓時像炸開了鍋一樣，歡呼聲震耳欲聾——
倭國議員聯盟「思考倭國前途與歷史教育議員會」近日召開記者招待會，拋出所謂「南京大屠殺純屬虛構，純粹是中國的政治宣傳」的荒謬言論。與此同時，該議員聯盟的會長、倭國前文部科學大臣中山成彬聲稱，今後要通過議員外交，要求中國修改對外公佈的南京大屠殺30萬人被殺害的數據，並撤去在南京等地的抗日戰爭紀念館中展出的有關照片。
這種惡意歪曲、否定歷史事實的醜惡行徑又一次說明，倭國國內極少數人在正確對待歷史問題上缺乏應有的良知和勇氣，他們的跳梁表演是對國際正義與公理的公然挑釁。
打倒日本帝國主義!