随着空军以惨重损失拖延莜冢义男大军和安岗机械化部队迅速西进，两路日军在不知不觉在时间和空间上都被岔开；而日军航空部队主力则被纠缠在天津跟这两路日军上空。不久之后天色终于暗淡下来，随着双方机群各自回巢，冀北各地的**顿时行动起来奔向各自的战场。

知道关麟征的先头部队已进入自己的后方后，张自忠立即下令除刘汝明的2个师主力沿南运河和海河展开防御防止日军渡河逃跑、骑9师北上暂归于学忠指挥外，其余7个师都投入全部预备队发起全线猛攻；在白天为躲避空袭而隐藏起来的各种火炮急速射后持续射击的火力掩护下，剩下的5、6万西北军除监视海光寺的2个团外全部投入天津城区的争夺中去。因为中日两军距离近到咫尺之间，天一黑双方顿时用各种爆炸物开始对掷、将崎岖不平的整条战线炸成一片火海，房屋和工事不断倒塌起火，双方将士大批大批的倒下；随即双方后续部队又猛冲上前，在狭小的区域内再次展开激烈的搏杀。

时0分，关麟征和张耀明率领52军第2、第25师从海光寺以东和以北原西北军进攻发起线开始炮击，60、2、20迫击炮以雨点般射速覆盖整个海光寺地区。0分钟后就在炮击停止的一瞬间，数百名中央军官兵从各个方向跃出断壁残骸扑向海光寺兵营，但被炸的昏昏沉沉的日军机枪手们还是陆陆续续的开始射击，不断将扑进的**突击队击倒；但52军刚刚部署到位的德制7战防炮和国产7两用炮也开始点射，00米、甚至200米距离上精准的直射将一个个火力点封杀。

黑暗中不断喷吐火蛇的日军射击口被7炮直接命中摧毁，日军完美的防御火力迅速变得漏洞百出，虽然日军剩余的火力还在不断射杀接近的**，但不少**突击队已经兵临墙下。随着隆隆巨响，炸药包一个接一个爆炸开来，厚实的钢筋水泥外墙终于被炸开一个个缺口；赵公武见状立即命令迫击炮封锁周边地域，突击队乘乱突入敌营；但已兵临绝境的前田治也不甘示弱，第29联队的2个步兵中队迎上前来拦截，双方一阵乱枪之后就撞击在缺口附近展开拼刺，激烈的搏杀顿时使双方倒下一大片，然赵公武和前田治不约而同下令预备队继续投入，双方如此你来我往，打的死伤者很快就铺满几处缺口内外。虽然日军依仗过人的拼刺技战术初占上风，但几番争夺之后兵力持续不断增加的**终将日军压回，眼见局势危急，一些日军低级军官和士官开始向双方混战的人群里投掷手榴弹，**也用手榴弹回击，密集的手榴弹在人群中炸开，在扫倒双方几百名残存的将士同时也终结的双方的拼刺。随着越来越多的**从东面和北面拥入海光寺，前田治率领的第5师团主力也在作垂死挣扎，已经退无可退的日军官兵不断自发的发动反突击，有的甚至抱着一包炸药甚至一堆手榴弹冲入**阵中引爆。双方死伤都是急剧增加，然日军控制的地区也越来越少，东、北两面的第29、220联队很快都即将覆没，只有靠海子的师团直属队附近还基本完整，急的前田治一个劲唾骂山下奉文。

这时，同样被打的节节败退的山下奉文已经无暇他顾，因为张自忠已经全线压上，虽然将士疲惫，虽然减员已大，虽然建制混乱，但西北军依旧在一屋一楼的缓步推进，每遇日军坚固的支撑点就不惜用炸药猛炸，直炸的屋倒楼塌；而日军的反冲击虽然拖延了时间但都很快就被不断拥上的**所粉碎。晚0时，位于金华桥南端的4师团核心据点被蜂拥而上的59军扫平，守备部队第27联队主力覆没。

与此同时，星夜南下的安岗/冈部机械化部队也在一条条火蛇飞舞和爆炸声中迎来第5军的阻击，一声声沉闷的爆炸从急速行进的战车、装甲车中喷出的炙热的火焰，几辆弹药殉爆的更在巨响中被炸成碎片；后面训练有素的第师团和第战车师团的步兵立即跳下卡车（当时日军运兵卡车护栏在中间，方便士兵从两侧和后方上下车）、展开散兵队形搜索前进，很快就和9团、4团的东北军交火。火力侦察发现**临时的战线后，原本蔓延大路上的战车群迅速展开转成横队，支援步兵向**发起进攻。东北军的轻机枪组和步枪手们借着微弱的火光和日军射击的闪光开始射击，但对分散队形的日军伤害不大，反而给迅速接近的战车群以显著的目标，战车炮和并列机枪不断射击，打的**机枪组非死即伤；然就在日军贴近**战线时，一条条火蛇在微弱的爆炸声中飞向几十米外的战车，随之而来的沉闷爆炸和不断喷出的火焰昭示了一辆又一辆中型和轻型战车被破甲拳炸成废铜烂铁。见状在战线后方亲自指挥的于学忠立即下令一线各营连发起反击，乘日军被战车群严重损失、后方主力未至时，两千余名**步兵跃出简易工事扑向日军。日军前锋虽损失了大部分装甲车辆，顿时处于数量和火力双重劣势，但质量很高的双第一师团的官兵毫不慌乱，以小队乃至小组就地展开防御，不断以精准的射击和手榴弹杀伤冲锋的**；但东北军依仗着黑暗掩护和数量优势，在付出不小伤亡后还是迅速冲入日军阵中，以一场混乱而激烈的搏杀将日军击退。