不久，小石山上空升起了鬼子的一個氣球，距地麵約1000米，氣球懸停後，氣球下方吊籃裏的一個鬼子拿出望遠鏡不斷向四處觀察。
周衛國知道這是鬼子的炮兵觀察員，隻是苦於手頭沒有高炮，沒法把那氣球打下來！隻好命令部隊隱蔽。
12時，為了迫使南京中國守軍投降，日軍開始有選擇地向南京發動進攻。
87師方向，日軍先以密集炮火向海福庵、工兵學校261旅陣地猛烈射擊，另有多架飛機輪番轟炸。
大約三十多分鍾火力急襲後，日軍以石家灣、大揚底、郭家底作進攻出發線，向工兵學校陣地發起攻擊。由於261旅的這一陣地利用了原有的永久工事構成了堅固的閉鎖堡壘，在87師副師長兼261旅旅長陳頤鼎的指揮下，261旅連連打退日軍多次進攻。從陣地前的敵屍中發現，進攻部隊為日軍第16師團。
當日軍第三次進攻受挫後，陳頤鼎向上級建議，由孩子裏經張家上向小石山敵右側背施行反擊，結果被以“萬一出擊不成，影響防守陣地兵力”為由駁回。
日軍第9師團一部同時向光華門87師259旅與預一團陣地發動進攻，亦被擊退。
戰至晚六時，日軍暫停攻擊。
12月10日，因南京中國守軍正式拒絕投降，日軍開始對南京發動全麵進攻。
南京城廓陣地經日軍兩天時間狂轟濫炸，本已有許多陣地被炸平，在日軍發動全麵進攻後，光華門兩側城牆很快就被炮火擊開兩個缺口。
午後，日軍一部在坦克掩護下，終於突破光華門陣地！數百名鬼子在密集火力掩護下，突入光華門城門縱深約一百多米，還占據了沿街兩側的房屋做據點，以掩護後續部隊擴大戰果。
情況萬分緊急，在和陳頤鼎商量之後，易安華決定趁敵立足未穩，於黃昏後展開反攻，由他親率259旅兩個營和預一團在通濟門外東北方向反擊侵入光華門之敵，陳頤鼎率兩個加強營由清涼巷、天堂村協同第259旅夾擊突入光華門之敵背後，並阻止小石山附近敵人增援。