不久，小石山上空升起了鬼子的一个气球，距地面约1000米，气球悬停后，气球下方吊篮里的一个鬼子拿出望远镜不断向四处观察。
周卫国知道这是鬼子的炮兵观察员，只是苦于手头没有高炮，没法把那气球打下来！只好命令部队隐蔽。
12时，为了迫使南京中国守军投降，日军开始有选择地向南京发动进攻。
87师方向，日军先以密集炮火向海福庵、工兵学校261旅阵地猛烈射击，另有多架飞机轮番轰炸。
大约三十多分钟火力急袭后，日军以石家湾、大扬底、郭家底作进攻出发线，向工兵学校阵地发起攻击。由于261旅的这一阵地利用了原有的永久工事构成了坚固的闭锁堡垒，在87师副师长兼261旅旅长陈颐鼎的指挥下，261旅连连打退日军多次进攻。从阵地前的敌尸中发现，进攻部队为日军第16师团。
当日军第三次进攻受挫后，陈颐鼎向上级建议，由孩子里经张家上向小石山敌右侧背施行反击，结果被以“万一出击不成，影响防守阵地兵力”为由驳回。
日军第9师团一部同时向光华门87师259旅与预一团阵地发动进攻，亦被击退。
战至晚六时，日军暂停攻击。
12月10日，因南京中国守军正式拒绝投降，日军开始对南京发动全面进攻。
南京城廓阵地经日军两天时间狂轰滥炸，本已有许多阵地被炸平，在日军发动全面进攻后，光华门两侧城墙很快就被炮火击开两个缺口。
午后，日军一部在坦克掩护下，终于突破光华门阵地！数百名鬼子在密集火力掩护下，突入光华门城门纵深约一百多米，还占据了沿街两侧的房屋做据点，以掩护后续部队扩大战果。
情况万分紧急，在和陈颐鼎商量之后，易安华决定趁敌立足未稳，于黄昏后展开反攻，由他亲率259旅两个营和预一团在通济门外东北方向反击侵入光华门之敌，陈颐鼎率两个加强营由清凉巷、天堂村协同第259旅夹击突入光华门之敌背后，并阻止小石山附近敌人增援。