当机群进入射程后，宋明远果断命令开火。
第一轮齐射在济南机群还未看到北关机场时就打了出去。炮弹在机群正前方炸开，弹片如暴雨般泼洒。
三架战斗机当场被击落，两架轰炸机冒烟退出编队。
日军指挥官反应很快，立即下令：“分散！战斗机组成战斗小组，压制敌高炮阵地！”
二十三架九七式战斗机迅速分成六个战斗小组，从不同方向朝北关机场扑来。十八架轰炸机紧随其后，准备趁战斗机牵制防空火力时轰炸机场。
“20mm、40mm高炮，自由射击！”张孝安大吼。
阵地上，数十门中小口径高炮同时开火。天空被曳光弹的光链切割成碎片。
日军战斗机规避着弹幕，不断朝高炮阵地扫射。七点七毫米机枪子弹打在炮盾上迸出火花，一些来不及隐蔽的炮手中弹倒下。
但高炮依然在射击。炮手们红着眼睛，追着日机打。
一架九七式战斗机在俯冲时被40mm高炮咬住，三发炮弹连续命中，战斗机在俯冲中解体。
日军轰炸机借着战斗机的掩护，开始对88高炮阵地俯冲轰炸。
航弹落下，在88高炮阵地四周炸开。一门88高炮被直接命中，炮管扭曲，炮手被冲击波掀飞。紧接着第二门、第三门被弹片击中。
五个88高炮阵地遭到轰炸，五门高炮被毁，炮手们死伤数十人。幸存的炮手拖着受伤的战友往掩体里撤，鲜血染红了泥土。
但阵地上的其他高炮依然没有停火。伤员被拖下去，替补炮手立即顶上。
战斗持续了半个小时。
济南机群在北关防空火力的打击下，损失惨重。十七架战斗机被击落，十架受伤。但他们也摧毁了六门40mm高炮、五门88高炮。
地面上，十一名40炮手阵亡，十五名88炮手牺牲。
日军指挥官看着损失数字，咬牙下令：“撤退！”
十六架伤痕累累的日机调转机头。
就在这时，从兖州方向返回的第一飞行大队出现在天际。
二十架P-36战斗机、十六架轰炸机（轰炸机提前脱离了空战区域）。
程天水一眼就看到了正在撤退的日机，他按下通话器：“发现敌机，攻击！”