面對困局，桂永清連忙去電正在不足百公里外的孫玉民，讓他火速率一部精兵前來相助。
下午，天空飄起細雨。宋希濂擔心小雨久下不停，給部隊攻城造成困難，遂即召集沈發藻、龍慕韓兩師長及炮兵營長會議，下達夜間攻城的命令，要求攻擊部隊不惜一切代價，攻克蘭封。
總攻時間定在晚7時，夜幕才降臨，天空還有亮色，中國軍隊的大炮就開始向日軍據點猛烈轟擊，火光映紅了蘭封城郊。第87師在炮火掩護下由城東南發起攻擊。第261旅很快攻占梁莊，繼而向二里寨、田莊逼進，第518團已攻抵許樓附近，與日軍激戰。
蘭封城垣已距離不遠。第88師的進展更為迅速，由于重炮營集中火力向南門及城墻西南角猛轟，致使城內之敵一時無法增援外圍據點。蘭封車站被88師一舉攻克。
龍慕韓見蘭封車站已克，即命部隊準備攜云梯爬城。不料，日軍組織反攻，蘭封車站又落入敵手。龍慕韓大怒，命部隊不惜一切代價，奪回車站。激戰至晚10時左右，龍部終于將蘭封車站占領，部分官兵已沖至南門花園附近。龍慕韓遂命預先組織的“爬城隊”，分成數批，逐次前進，直逼蘭封城下。
這次攻城，第88師投入100余人，除少數傷兵于火線爬回來外，其余全部壯烈犧牲。龍慕韓見爬城失敗，急命重炮營再向城區轟擊，同時命爬城隊分成幾個梯隊，前仆后繼，繼續攻城。但由于日軍頑強抵抗，攻城部隊發起的三次攻擊均告失敗。第87師攻擊部隊為日軍的密集火力所阻，進展維艱，至次日3時，始以重大犧牲攻克田莊，此后便難以接近城垣。宋希濂見兩師激戰已近一夜，傷亡慘重，遂命全軍休息，并確保已攻占據點，于26日晚22時繼續攻擊。
26日入夜，宋希濂對攻城部隊作了重新布置，命兩師在側重攻擊東、南兩門時，增加攻擊點，以分散敵人火力。同時，他并命令山炮營將數門大炮移至城垣附近，直接向城墻射擊。重炮營則向城內散射，以威懾城上守敵。
攻擊打響后，兩師部隊悄悄接近日軍外圍據點，進行突襲。至午夜，第87師攻克二里寨，炮兵向城垣射擊。此刻，重炮營也向城內開火，蘭封城內炮聲四起、火光沖天。未等日軍反應過來，沈發藻、龍慕韓兩師攻擊部隊發起沖鋒。可就在他們還未沖到城垣下面，幾聲巨烈爆炸傳來，他們辛苦攻了三日都無法突破的城墻突然被炸出了幾個缺口，而且城內能夠清晰地看見有國軍士兵正在和日軍廝殺，在火光下，不斷飛舞的紅穗大刀顯得格外耀眼。見此場景，攻城官兵受到了極大鼓舞，第88師在西南面爬登了兩處被炸開的城垣，87師在東面爬登了一處被炸開的城垣，登上城墻的官兵紛紛以刺刀、大刀同日軍展開肉搏，協助正在拼殺的國軍士兵，終將日軍趕下城垣，獲得了立足點。
零晨三點左右，在賴文力115團當先殺開的那條血路里，87師沈發藻部首先沖入了城內，隨后88師龍慕韓部也緊跟著殺入了城，日軍十四師團開始向北往三義寨方面撤退。
至此，淪入敵手的蘭封城，經過三日血戰之后，被國軍收復。
孫玉民匆匆和桂永清見過一面后，便帶著自己率領的兩個團援軍往定陶趕。他不敢聲張，如果私自率部出來增援桂永清，孫桐萱肯定不會輕易放過自己。
正當北路國軍八個師的部隊，磨拳擦掌準備大干一場的時候，突發了讓所有人意想不到的情況：5月28日老蔣中央軍的嫡系黃杰的第八軍在面對日軍16師團及混成第13旅團的攻擊時，親率第40、第24師退向柳河、開封，只單單將第187師留防朱集車站和商丘。5月29日拂曉，第187師師長彭林生也率該師退走，將商丘白白地送給了日軍。商丘的失守，嚴重地威脅了進攻日軍第14師團的薛岳軍的側背，也嚴重影響到了諸路國軍的安全。</p>