回到南京的蒋总统听到塔山严重受阻的战况后，火冒三丈，于13日凌晨向东进兵团司令官侯镜如下了死命令：“该军扶陆海空之绝对优势，攻击数日不能拿下塔山，诚我革命军人之奇耻大辱，限于明日拂晓攻下塔山。12时进占高桥，黄昏到达锦州，违者就地正法。”
尽管东进兵团司令官侯镜如对于参加这样的战事满心的不愿意，但是对于蒋总统亲自下达的严厉命令也不敢公开怠慢，经过思考决定改变战法，挥师再战。
早晨7时，侯镜如集中了第54军和第62军所有的大炮，并请求空海军支援，以塔山为中心发动钳形攻势。
国军的进攻炮火从塔山阵地的前沿轰击到纵深，又从纵深轰击到前沿，树木截断，房屋倒塌，整齐街道顿时成为一片瓦砾场，残垣断壁的废墟中横竖着无辜百姓的尸体，修筑在村周围的工事被打塌了，泥土翻卷，硝烟弥漫。塔山成为绞肉机。
炮火准备过后，接着就是国军步兵密集队形的冲击。机枪疯狂扫射着，掩护冲锋的官兵，一个梯队接一个梯队，杀气腾腾，蜂拥而上。
罗奇亲自指挥着独立95师在54军8师和林伟俦62军的配合下，向塔山发起新的冲锋。
在冲锋之前，罗奇明确宣布，凡是攻下塔山的部队及个人都有重赏，每人赏“金元券”外加三个月薪饷，而完不成指定任务的则提头来见。在此命令下，独立95师的确战斗力不弱，不愧是一支生力军，进攻时以团为单位分为三拨，每个营为一拨，军官带头跑在最前面，士兵们端着上了刺刀的步枪，身上挂满了手榴弹，准备和解放军贴身近战。第一拨受挫，第二拨马上跟上。前边的人倒下了，后面的就把他们的尸体垒起来，做成活动工事，一步步往前推。一次进攻打散了他们也不退，就在阵地前挖临时工事，准备下次再来。这股狠劲在当时的国军部队中是绝无仅有的。解放军的塔山防线遭受到了前所未有的压力。
解放军东野第4纵队将士奋勇抵抗，战况空前激烈。解放军官兵与进攻塔山阵地的国军部队展开肉搏战，演绎着一幅幅惊天地、泣鬼神的战斗场面。国军每前进一步，都倒下成堆的尸体。解放军组织多路反击部队向国军攻击部队展开夹击，杀声震天，势不可挡。
塔山脚下，国军攻击部队在挥舞着手枪的军官的带队下，成连成营，波浪式地轮番向解放军8公里宽的阵地冲击。从飞机上扔下的炸弹，从军舰上和滩头阵地上发射的炮弹，几十分钟内倾泻了几千发，泥土被炸松了好几尺，地表工事全部被摧毁。冲上来的国军士兵，一批被打倒，另一批又冲上来。在阵地上，解放军指战员同冲上来的国军官兵展开激烈格斗。
然而国军士兵一冲到解放军阵前，马上就被密集火力压得抬不起头来。原来解放军。前两日的守卫部队伤亡太大，四纵将主力团10师28团调到了塔山以东阵地。四纵在塔山堡阵地约1000米宽的正面上配置了16挺重机枪、49挺轻机枪、9门六○炮及团属迫击炮。在这种空前猛烈的火力面前，国军仍采取密集冲锋的人海战术，必然要遭到重大伤亡。
一梯队垮下了，二梯队跟上；二梯队倒下了，三梯队再上在总统府战地视察组组长华北督战主任罗奇的督察下，独立第95师拼着老本往前打。该师是蒋总统的中央军嫡系部队，美式装备，被吹嘘为“赵子龙师”，罗奇曾担任该师师长。这时，他重金召集青年军官，组成所谓“敢死队”，并吹嘘说：“没有‘赵子龙师’拿不下的阵地！”准备打了胜仗向南京蒋总统邀功。
第4纵队伤亡也很大，吴克华、莫文骅及时对兵力部署进行了调整，缩小伤亡较大的第12师防御正面，以第10师主力第28团接替塔山以东阵地，加上第4纵队直属一个炮兵团，集中保障塔山堡两翼。
根据敌人先用飞机、舰炮、地炮狂轰滥炸一通，然后步兵按一梯队、二梯队、后续部队，一拨接一拨地实行集团冲锋的战法，吴、莫研究制定了新的对策：敌人**时，只留少数兵力在阵地上警戒，其余都隐蔽起来；等到敌人炮火延伸，步兵开始冲击时，再迅速进入阵地；等敌人靠近50米、30米时突然开火。同时趁敌人迟滞之际，以精干的小分队迂回到敌人两翼，配合正面，实施突然猛烈的反冲击。
新的一轮激战开始了！
此时，潮水已经退落，国军出动四个师近5万人的兵力，在数十门重炮和军舰、飞机炮火的掩护配合下，采取两翼突破，中间夹击的战法，利用露出的海滩冲锋，全力向塔山阵地展开了猛攻。密集的炮弹猛烈轰击着塔山防线，落弹数量，爆炸强度，流血深度，开中国阻击战史先河。
第4纵队将士兵来将挡，沉着应战，用机枪、步枪、手榴弹将进攻的国军杀伤一批又一批。地堡打塌了，跑到战壕里打；战壕打平了，再转到弹坑里打。打光了手榴弹，就拼刺刀，拼石头，只见阳光下刀光闪闪，血肉横飞。直杀得“敢死队”成了“送死队”，尸横遍地，血溅海滩，终于将罗奇的独立95师击退了下去。
遭到解放军顽强阻击的国军，在带队军官的组织下，不顾伤亡地一次又一次重新组织冲锋。国军后来编辑的史书中记载说：在蒋总统严令下，“各军、师长均能奋不顾身，亲临最前线指挥”，“海军各舰艇均能不畏艰辛，冒狂3巨浪一致奋勇作战”。空军部队也频频出动配合，这在国军的战史上是不多见的。然而，在人民解放军的顽强阻击下，国军东进兵团始终难以得手。
第4纵队将士承受着前所未有的压力，不管是坚持在前沿的防守部队，还是作为二梯队的反击部队，都付出了极大的代价。整整一天，塔山阵地上杀得天昏地暗、血肉横飞。整个战斗几乎就是在阵地上不断有人倒下、阵地外不断补进的过程中进行的。10月13日成为塔山阻击战中最残酷的一天，是国军进攻部队投入兵力最多、火力最猛，进攻最凶的一天，但是国军的赌注下得越大，就输得越惨。号称常胜不败的“赵子龙师”，在顽强战斗的解放军战士面前碰得头破血流。莫文骅称这一天是“对塔山存亡有决定意义的惊天动地的一天”。
得知这个情况，正在锦州外围指挥攻锦战斗的林司令员连夜向塔山阵地上的四纵发来嘉奖贺电，并在锦州总攻之战即将打响的情况下，毅然调令李天佑率领最具战斗力的一纵开往高桥、杏山地区，作为四纵的预备队。当吴克华听到李天佑在电话中说“我们奉野战军首长命令来做你们的预备队，现在高桥一带。只要你们需要，我们随时可以上阵”时，不禁热泪纵横，激动不已。
当天晚上，侯镜如召开三军作战会议，决定14日晨7时，陆海空炮火一齐轰炸塔山阵地，“务期于当午一举进占塔山”。南京国防部亦命令“锦西兵团以最少兵力守备，锦葫主力不顾一切向锦州地区挺进”。当夜，受到重挫的罗奇满怀愤怒地召开了独立95师军官会议。各团营长等均垂头丧气、相互抱怨，罗奇对这些军官一顿狠批，然后不顾众人反对，要求独立95师在天亮之前发起夜间偷袭战。
14日凌晨，天地间还是一片漆黑，95师派出两个营经过长距离爬行，悄悄进入塔山阵地。挖了一夜工事的野战军战士们正在休息，听到声音，惊起应战。双方短兵相接，在战壕各处捉对厮杀。随后，国军后续部队也纷纷赶来，双方展开拉锯战。在天亮前，独立95师曾一度占领了铁路桥附近阵地，正在罗奇高兴之时，野战军突然发动炮击，95师伤亡惨重，要求62军21师前往救援。62军军长林伟俦见形势不利，不愿白白消耗自己的实力，令21师原地待命，反令其他两师转攻塔山村。战斗持续到黄昏时分方才罢止，守卫塔山阵地的野战军寸土未失。
14日一早，四纵政委莫文骅打电话给各师领导，传达林司令员和罗政委的指示：主攻锦州的部队将于当天发起总攻，估计锦西及葫芦岛的敌军不甘失败，战斗可能更为激烈更残酷，嘱守备部队积极准备，坚守到底。
就在吴克华、莫文骅率第4纵队血守塔山时，解放军担负攻锦任务的各纵队从10月9日至13日，扫清了锦州外围。14日，也就是塔山阻击战的第四天，总攻锦州的战斗开始。
这一天，晨雾笼罩着锦州城。天快亮了，天边显出鱼肚白。
在牤牛屯，东北野战军前线指挥所，东野刘参谋长手执电话，不时地看着手表，等待着林司令员的命令。
9点58分、59分，秒针“咔咔”走向10点整，林司令员点点头。
刘参谋长在电话上响亮地喊了一声：“开始！”
锦州城外，解放军炮兵900多门大炮同时怒吼，向锦州城内轰击。
排炮，像震天的轰雷一样，响彻锦州上空，一时间，地动山摇。惊心动魄。这是解放军第一次同一时间、同一地点使用如此密集而大量的炮火。锦州城顿时烈火熊熊。
在林司令员、罗政委的一声号令下，攻城部队对锦州展开了全线攻击。
霎时，红绿信号，此起彼伏的飞起，冲锋号从四面八方传来，排炮爆炸声，手榴弹爆炸声，机枪的哒哒声，步枪声响成一片。昨夜还是灯光明亮的锦州城陷入火海中。城墙、碉堡纷纷崩塌，野战军特种兵战车团甚至开出了15辆坦克，带着哗哗的履带声响也冲过了城墙。各纵队主力沿着早已挖好的交通沟奔向敌军阵地，国军守军对着交通沟无能为力，只听人说话，却不见人影子。
第2纵队由西北角破城，尔后沿惠安街、良安街楔入市区，第3纵队由正北破城，攻占国民政府省署大楼，继续向市区发展……
第7纵队和第9纵队由正南破城……
第8纵队由正东破城，为辅助突击……
战斗打到天色已暗，林司令员直接下达命令：各纵队通夜作战，不给敌人任何机会重整部署！
美联社报道说，锦州之战，子弹密集得在空中相撞。
林司令员、罗政委、刘参谋长等一行人来到二朗洞的山脊上，他们身旁布满了电话机。林司令员开始是伏着，一会儿又立起身来，仔细地察看着地图。
解放军大举围攻锦州城，处于极度危急中的国军锦州守军最高指挥官范副司令，在司令部所在的锦州铁路局办公大楼望眼欲穿，盼望着南北两线的援兵早日到来。可是，两线的援兵迟迟不见踪影。
在野战军的猛烈进攻下，范副司令已被打得晕头转向，见到锦州大势已去，侯镜如、廖建楚谁也不来救援，便于16时左右，带着老婆子女、参谋长和亲信随从来到兵团卢司令的指挥所：“赶快突围吧，晚了就来不及了。”
由于国军高级指挥官纷纷独自逃命，其他部队已乱成一团。战斗到15日拂晓，野战军攻城各部队在锦州市内胜利会师。到晚上18时，锦州城内的所有残余国军部队全被清剿，锦州攻坚战胜利结束。
此时，范副司令已逃出了锦州城，但身边的人失散殆尽，只剩下了侍从副官、卫士和女秘书。当夜，他们跑到城外东南的一户老百姓家中，换上了破旧衣服，于16日晨继续潜逃。当行到一个叫做谷家窝棚的地方时，被九纵的后方部队拦住。
当时范副司令头戴一顶烂毡帽，穿了一件露棉花的破棉袄和一条不合身的小棉裤，肩上搭着一条破麻袋，边走还边啃着一根萝卜。后面跟着两男一女也穿得破破烂烂。
九纵人员见这几个人形迹可疑，便上前盘问。一听却是广东口音，必是从锦州逃出的国军残余无疑。带回去一审，范副司令立即承认了自己的身份。九纵人员不敢耽搁，立即将此四人交送给林司令员指挥部。待见了当年的黄埔学弟林司令员，范副司令才知道，原来自己的家属以及兵团卢司令等人无一幸免，全已被俘。
廖建楚率领的国军的“西进兵团”，由沈阳出动后，10月11日至13日占领彰武及新立屯以东一线地区，将东北解放军由通辽经彰武到阜新、义县的运输线截断。
对于廖建楚兵团可能占领彰武，毛泽D早有预料，他在10月12日致电林、罗、刘，指出，这“表示卫俊如想用取七巧方法，引我回援借此解锦州之围”，“只要你们能于一星期内攻克锦州，则该敌无论如何是不能迫近锦州的，锦州一克，该敌又必立即后撤”。
在廖建楚占领彰武后，为了保证前方粮弹供应，东北局和东北人民政府动员大量民工用骆驼、骡马驮载粮弹，由宣传部长萧向荣带队，通过沙漠地区，绕道运往前方。本来卫俊如，廖建楚切断解放军运输线，是想“围魏救赵”。但是，解放军的运输线可以绕过彰武而仍然畅通，卫、廖此着也就落了空。
这时