牟田口聯隊長在16時從豐臺出發，趕往一文字山指揮作戰。一文字山是一個小沙丘高地，非常適合作為炮兵觀測地，也是宛平城外唯一的制高點。站在崗頂可以清楚地看到宛平城東門及城墻，這里成了日軍進攻宛平城的炮兵陣地，但是對于城內西、北側及城外西側河中間島等地的炮擊卻極為困難。日軍突擊隊第2大隊長筒井恒少佐在各中隊長及副官的陪同下，也來到一文字山，實施要地偵察，然后部署攻擊。18時12分，日軍從城外東北角和東側開始炮擊。與此同時，在洪泰莊的福田裝甲部隊從城壁東南角附近展開行動，向宛平城西側進攻。
日軍利用夜戰進行突擊，中國守軍雖死守陣地，但終因敵我火力懸殊，而使日軍陰謀得逞
當晚，據日軍氣象兵記載為西南風，好似雨天前的天氣，濕氣甚大。因此，爆炸后的濃煙久久不散，炮兵的觀測極為困難。18時40分，日軍聯隊長牟田口難以觀測炮擊著彈情況，覺得很難在預定時間開設兩條突擊路線后，決定在東北角構成突擊路。于是和鈴木炮兵部隊協定將所有炮火集中轟擊一處，結果在19時20分轟開一條寬約20米的突擊通道。而此時第3大隊以重機關槍猛烈射擊城壁上頑強抗敵的中國軍隊，掩護日工兵隊突入城下。隨著轟隆一聲巨響，日工兵爆破了東城門，將東門炸開。同時第2大隊突擊隊從突擊路涌入城內，并和爆破工兵們聯合展開進攻。而先在東城門南側的工兵也架起了竹梯，突擊隊攀登梯子打死六七名中國守軍。日軍利用夜戰進行突擊，中國守軍雖臨危不懼，死守陣地，可是因敵我火力相差懸殊，日軍陰謀最終得逞。日突擊隊在19時45分占領了東側城墻，隨后突入城內，向中部地區和西側城墻突進。中國守軍且戰且撤。20時30分，日軍進攻到宛平城西側，宛平城失守。30日，包括宛平城中國守軍在內的掩護部隊完成任務后撤退至長辛店，旋即撤往河北。
從此，整個北平完全淪入日軍之手。（中新網）