兵力，在城北正面中央陣地佈置了六千兵力，在西線陣地，以西北角地區為核心方向，佈置了五千人，東線陣地亦然，在城南保持聯絡鞏固後方的兵力有六千人。炮兵陣地在城東西兩側的制高點上，炮兵及其他附屬部隊約一千人，後勤部人員一千餘，總數達到三萬兩千餘。其中，城外東西北三面的部隊是主力精銳，裝備最為精良，人員也最為精幹。

戰鬥進行到了八點五十分，除了縱深射擊以外，俄軍的炮兵已經不敢輕易射擊，因為兩軍的步兵已經攪拌到了一起，再也難以區分彼此。

九點整，慄雲龍將清朝官軍增祺的部隊調集到前沿，要他們立刻發動進攻，被戰鬥震撼了的部隊指揮官哆嗦著嘴唇半天說不出一句話來，被怒火萬丈的慄大軍長當即執行軍法，親自開槍擊斃。

於是，被震懾了的四千多名清朝原官軍部隊，被激發了血性和勇氣，開始加入戰鬥。

為了徹底打消他們膽怯畏縮的念頭，慄雲龍下令警衛部隊架設十挺機槍，還有一百人的督戰隊，號令全軍，敢退一步者，殺無赦。

奉天獨立旅的官兵其實也很有戰鬥力，關鍵是指揮官有沒有魄力和統治才能。在嚴厲的命令之下，這些東北豹子也嗷嗷叫著向前出擊了，並且發揮了相當重大的作用。

九點二十分，俄軍在北面中央陣地上的軍隊不復存在，中國軍隊向著兩翼深入攻擊。

九點二十五分，中國各路圍攻部隊開始了奮勇地穿插行動，無數個尖兵小組瘋狂地突擊，**了俄軍的陣地中。將敵人分割。

九點二十七分，突擊到鞍山城內的中國新軍第一師團的師團長段大鵬受傷，一顆步槍子彈貫穿了左臂，血流不止。同時，部隊已經減員了三分之二。

九點三十分，中國軍隊的正面增援部隊兩個營趕到，保持了城內的戰鬥態勢。

九點三十三分，俄軍的一陣炮彈亂射，造成中國軍隊一個突擊連全軍覆沒。

九點三十五分，從城內殺出的俄軍總預備隊一個團衝擊了中國軍隊包圍西面戰場的南邊緣線，一度造成場面的混亂。

九點四十分，俄軍被分割包圍的東部集團被消滅大半，尤其關鍵的是，炮兵陣地被中國軍隊搶奪佔領。數十門大炮成為戰利品。

九點四十二分，調整了部署的中國軍隊西線集團反將突入的俄軍一個團的預備隊再次包圍。形成了更大的包圍圈兒。

九點五十分，俄軍西線集團也遭到了包圍分割和痛擊，孤立出來的一個營約千餘人的部隊被徹底消滅。形勢岌岌可危。

九點五十五分，中國軍隊的總指揮官慄雲龍軍長，被一顆流彈打飛了帽子，有驚無險，堪稱戰場的奇蹟。

十點鐘，俄軍東線重兵集團遭到毀滅性的打擊，殘餘的兩千人大部分投降，成為戰俘，剩餘一個半連還在堅持抵抗。

十點十五分，東線俄軍全部停止抵抗。戰鬥完全結束。十點二十分鐘，俄軍西線炮兵陣地陷入一片混亂，中國一個步兵排衝上高地，擊斃俄軍若干，並且包圍了炮兵指揮部的哨所，指揮官伊里奇上校絕望之中，用手槍自殺。部隊崩潰。

十點三十分，西線俄軍重兵集團崩潰，集團指揮官被擊斃，指揮部被徹底消滅，殘餘的一千三百多名官兵紛紛繳槍投降。

十點四十分，得到大力增援的中國軍隊瘋狂地向俄軍南線陣地攻擊，並且加強了對城內的突擊力量。

十一點，中國軍隊佔領了俄軍設定在鞍山城南的三分之一的陣地，並且採取慣用的小股滲透戰術，將俄軍陣地分割破壞。

十一點十分，俄軍在鞍山城內的部隊開始向城南突擊，試圖逃出包圍圈兒，結果遭到了迎頭痛擊，被迫縮回城內。

城內的中國軍隊緊緊地糾纏吸附住城內的大部分俄軍，以強悍的戰鬥遲疑他們的撤離。

十一點二十分，德國獨立旅唯一還剩下的一個營攻佔了城南俄軍的主要陣地。同時，旅長魯登道夫少將受傷。

十一點三十五分，城南俄軍總崩潰，除一部約兩個連的部隊拼命衝鋒殺出重圍外，其餘部隊都在極其混亂和驚恐之中淪落為戰俘。

十一點五十分，中國各路軍隊完全包圍了鞍山城，截斷了俄軍一切可能的潰逃路線。從北面突破口進入城內的中國軍隊超過了四個團。

十二點，中國軍隊用繳獲的俄軍大炮猛轟城內俄軍重兵集結地帶，造成了俄軍大量傷亡，俄軍前敵指揮司令康得拉欽科將軍身負重傷。

十二點十分，俄軍打出白旗表示投降，隨即，三名軍官