3月17日，第6师在东侧发起了攻击。次日临晨，第1师在坦克部队配合下，率先突破城防工事，而步坦结合新战法，再次发挥作用。此时，日军增援部队依然被堵截在左家镇，依然攻势不减。按理说吉林被攻破城池，日军应该选择撤退，可是日军并没有撤退，依然顽强抵抗，残酷的巷战爆发。
奉天日军司令部，冈村宁次接到吉林防守部队破城的报告后，命令198师团长坚守到一兵一卒，不许撤退。冈村宁次没有想到，八路军在没有充分准备的情况下，居然发动如此猛烈的进攻。因此，让198师团整体玉碎，赢取时间，掩护长春日军撤退。为了掩人耳目，他不断的从长春调动部队增援，吉林方向。
“将军，第2战车师团于昨天午夜，掩护最后一批部队撤出长春城，目前城内仅剩下满洲皇帝的军队。我们放弃满洲皇帝是否明智？”日军参谋长禀报。“满洲皇帝对于我们来说，已经没有任何价值，带上他们反而累赘。我们全力支援吉林，目的是给溥仪最后的希望，当他明白过来，我们的部队已经远离长春。”
冈村宁次走了几步接道：“命令早稻雄一，天黑以后继续发动进攻，迷惑敌军。午夜后停止进攻，向南撤退。”毫无疑问，冈村宁次把防守吉林的日军抛弃了。北线率先告破，逼迫冈村宁次不得不全线撤军。次日，日军从铁岭、锦州开始撤军，日军的重兵陆续向中朝边界集中。
经过3天艰苦巷战，20日临晨，吉林城宣告被攻占。日军198师团长剖腹自杀，日军边境守备旅团长率部投降。是役，消灭日军一支整编守备师团，一支边境守备旅团，俘虏日军官兵8000人。日军士兵以散兵的形式逃跑了2千多人。此战充分说明，日军官兵的抵抗意志大幅下降，一名日军少将率部投降，充分说明了问题。
3月25日，一支八路军部队逼近长春，溥仪宣布投降。苟延残喘14年，所谓的满洲国寿终正寝。..