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炮兵营长会议，下达夜间攻城的命令，要求攻击部队不惜一切代价，攻克兰封。总攻时间定在晚7时。突然，中***队的大炮向日军据点猛烈轰击，火光映红了兰封城郊。第87师在炮火掩护下由城东南发起攻击。第261旅很快攻占梁庄，继而向二里寨、田庄逼近，第518团已攻抵许楼附近，与日军激战。
兰封城垣已距离不远。第88师的进展更为迅速，由于重炮营集中火力向南门及城墙西南角猛轰，致使城内之敌一时无法增援外围据点。兰封车站被88师一举攻克。龙慕寒见兰封车站已克，即命部队准备携云梯爬城。不料，日军组织反攻，兰封车站又落入敌手。龙慕寒大怒，命令师部警卫连长鲁二虎，不惜一切代价，夺回车站。这个连队清一色德国装备，敢打硬仗，能啃骨头。鲁二虎早就杀红了眼，带着连队冲锋枪开路，日本人如砍倒的玉米高粱秆一排排倒下。从来不会隐蔽作战的日本关东军，此时也知道找战壕、河沟洼地隐蔽。警卫连激战至晚10时左右，终于将兰封车站占领，部分官兵已冲至县城南门附近。
龙慕寒遂命预先组织的"爬城队"，分成数批，逐次前进，直逼兰封城下。一发炮弹过来，龙慕寒身边的旅长、副旅长及参谋长炸死，他自己却只受轻伤。后来龙慕寒一直后悔，这次被炸死就好了，死了就不受后来之辱。也能成为传颂千古的民族英雄，而不是担当逃跑将军的骂名。
这次攻城，第88师投入1000余人，除少数伤兵于火线爬回来外，其余全部壮烈牺牲。龙慕寒见爬城失败，急命重炮营再向城区轰击，同时命爬城队分成几个梯队，前仆后继，继续攻城。但由于日军顽强抵抗，攻城部队发起的三次攻击均告失败。第87师攻击部队为日军的密集火力所阻，进展维艰，至次日3时，始以重大牺牲攻克田庄，此后便难以接近城垣。宋希濂见两师激战近一夜，伤亡惨重，遂命全军休息，并确保已攻占据点，于26日晚10时继续攻击。
26日入夜，宋希濂对攻城部队作了重新布置，命两师在侧重攻击东、南两门时，增加攻击点，以分散敌人火力。同时，他并命令山炮营将数门大炮移至城垣附近，直接向城墙射击。重炮营则向城内散射，以威慑城上守敌。攻击打响后，两师部队悄悄接近日军外围据点，进行突袭。至午夜，第87师攻克二里寨，炮兵向城垣射击，城墙被轰开几处缺口。此刻，重炮营也向城内开火，兰封城内炮声四起、火光冲天。未等日军反应过来，沈、龙两师攻击部队发起冲锋。
第87师以主力直捣东门，其余部队分成数路，从多处攻城。第88师也一举攻占花园、李庄，扫清城外残敌，开始攻城。5月27日2时以后，两师攻城部队终于打破几个缺口，第88师在西南面爬登了两处，第87师在东西爬登了一处，登上城墙的官兵以刺刀、大刀同日军展开肉搏，终将敌人赶下城垣，获得了立足点。3时许，第88师一部杀开血路，冲入城内，日军开始向北往三义寨方面撤退。至此，沦入敌手的兰封城，经过三日血战之后，被88师收复。