不同于之前的炮击，这一次，加入了火箭炮。
二十四辆BM-13“喀秋莎”火箭炮车在三十秒内将二百八十八枚132毫米火箭弹倾泻到日军队列中。火箭弹拖着火焰和浓烟覆盖了整个公路，爆炸的密度之大让地面都在颤抖。整片区域在几十秒内变成火海——弹片、冲击波、高温，将公路上的一切撕成碎片。
鹰森孝被冲击波从马上掀下来，右耳膜被震破，鲜血从耳孔流出。他挣扎着爬起来，看到周围到处都是尸体和残肢，士兵们像被收割的麦子一样倒在公路上。
“散开！快散开！”他嘶哑地喊着，但声音在连续不断的爆炸中连自己都听不到。
火箭炮覆盖过后，155榴弹炮和152加榴炮开始精确打击。观察员在前沿引导炮火，将剩余的日军集结地、临时指挥所、炮兵阵地一一标定后覆盖。
轰炸进行了四十分钟。
当炮击停止时，第11师团的队列已经不存在了。两万三千人的师团，在第一轮火力覆盖中就被打死打伤近一半。幸存者分散在公路两侧的丘陵地带，建制完全混乱。
就在这时，三发红色信号弹升上天空。
十五万大军从三面发起总攻。
东北兵团第1集团军从南，第2集团军从东，华北兵团第2集团军从西，三个装甲旅作为突击矛头，引导步兵向残余日军压去。
数百辆坦克在丘陵间展开攻击队形，炮口喷吐着火舌。步兵跟在坦克后面，用半自动步枪和冲锋枪清扫抵抗。巴祖卡和无后坐力炮小组专门猎杀日军残余的火力点和装甲车。
鹰森孝在一处土丘上组织起最后一支抵抗力量——约两个大队的兵力，加上师团部的卫兵，总计约两千人。他们用沙袋和尸体垒起环形工事，试图做最后的顽抗。
三号坦克从三面包围上来。50毫米坦克炮轮流轰击工事，一发穿甲弹正中弹药堆放处，巨大的爆炸将几十名日军炸飞。
步兵趁势冲入，冲锋枪和手榴弹解决了剩余的抵抗。
鹰森孝在指挥所里用手枪自杀。第11师团，在伊通以北被全歼。
战斗持续了不到十个小时。
最先赶到的第11师团，还没来得及看到长春的城墙，就消失在炮火和钢铁的洪流中。
......
12月11日至15日，中国军队利用日军各个师团抵达时间不一的时间差，连续发起了对第8、第9、第12、第24师团的歼灭战。
战术相同：航空兵先期轰炸迟滞行军速度，在日军连续行军疲惫不堪、重装备还未完全展开之际，集中数倍兵力和绝对优势炮火，在长春以南的丘陵地带逐次围歼。
第8师团在12月11日抵达双阳时遭遇伏击。师团长本多政材试图组织抵抗，但部队在行军途中已被航空兵炸得建制混乱，重炮还在火车上没有卸下来。面对中国军队的三个集团军和两个重炮旅，第8师团坚持了不到两天即被全歼。本多政材重伤被俘。
第9师团12月12日抵达。他们甚至还没来得及展开战斗队形，就在铁路卸车场遭遇了华北航空兵团和战略轰炸机编队的联合轰炸。一百多架B-17轰炸机对卸车场进行了饱和轰炸，堆积在站台上的弹药被殉爆，爆炸持续了整整一个小时。中国军队随后发起总攻，第9师团全军覆没，师团长樋口季一郎战死。
第12师团和第24师团在12月14日至15日相继抵达。此时中国军队已经集中了六个集团军的兵力，拥有绝对优势。两个师团在孤立无援的情况下，被分割包围，分别于12月15日和16日被全歼。第12师团长河边正三、第24师团长根本博双双战死。
从12月8日到12月16日，八天时间里，关东军从东满调来的五个甲种师团，总计约十二万人，在长春以南被逐次歼灭。
消息传到长春关东军司令部时，梅津美治郎把自己关在办公室里整整一天。