攻入城内后，即由东面起攻城。3个团攻入城内后，由2团团长傅传作在城内统一指挥作战。
11月12日黄昏，在未充分掌握敌情的条件下，战斗打响了。
炮兵先向城西北楼和西北楼的两侧城墙开火，715团开始攻城。2营在炮火的支援下，通过城壕后，在城下的傅军铁丝网前被阻，不能迅展开登城。
2团也同时开始攻城。战斗异常激烈，3营8连战斗到次日的凌晨零点3o分，才登上城墙。这是攻城部队第一个连队登城成功。他们迅攻占了城门楼，打开了西北门，接应后续梯队入城。接着，3营鱼贯而入，一个连队沿城墙向东北展，其他连队向西营盘进攻；1营继3营之后也从西北门进城，沿大街和大街北侧向前推进，占领了面粉公司。
715团于2团打开城门后，即令2营和3营（欠9连）从城门入城。2营7连从城墙突入，立即沿城墙向西展；5连和6连协同7连在城内向东南方向进攻；3营进城后，1o连沿大街两侧进攻，11连占领了西营盘西侧阵地。
8团于2团和715团攻入城内后，在东面起攻城，但久攻不下。
就这样，攻入城内的４个营的官兵英勇战斗，奋力拼杀，与傅军展开激烈巷战，到拂晓，已顺利地攻占城内三分之一地域。但因兵力不足，又无后续部队跟进，在傅军猛烈反扑下，伤亡很大，弹药耗尽，被迫撤出城外。
当天，张宗逊就接到了攻击包头失利的报告。他与廖汉生几经研究，决定“明知不可为而为之”，倾全力攻下包头，实现**中央战略意图。
廖汉生在包头东郊沙尔沁对部队说：“我们先打下包头，再打五原、临河，抄傅作义的老窝，回过头来再打归绥、大同。”12月2日，第2次攻打包头开始了。
358旅和独1旅在零下十几度的塞外严寒中，英勇作战，表现非凡，但由于缺乏攻坚装备，衣着单薄，天寒地冻，土工作业、排除障碍和部队生活保障都遇到了很大困难，加之傅军已有充分准备，因而，激战终日，未能奏效。
这时，张宗逊由于靠一线指挥过近，被傅军飞来的子弹击中了右小腿，只能躺在床上关注着战斗情况。当他得知攻城受挫后，反复思索，感到在这种情况下继续攻城，将会消耗自己更多的有生力量，也没有取胜的把握。这种仗不应再打，因此，他根据中央两份指示，决定停止攻城，撤离包头。这两份指示一份中说：“中央对于前方情况不了解，望你们根据情况实行之。”另一份中说：“如果你
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