6月28日清晨，南山數十里長的戰線分外安靜，只時不時從哪里傳出幾聲槍響。請記住我們的崇山峻嶺之間，數萬甘軍不約而同松了口氣，以為在南山堅不可摧的防線前，解放軍或許陷入無能為力的窘境。蘭州城內，張兆鉀、孔繁錦知道這種情況，也忍不住狂喜，更覺背水一戰的決定分外英明。
上午7時，古城嶺、馬家山、沈家嶺、狗娃山、營盤嶺、豆家山等沿線陣地上，正得意吹噓自身戰績戰力、拼命貶低解放軍的甘軍長官及士兵，將視線投往天際時，突然現就在靠近朝陽的光暈處，隱隱出現一些小黑點。那些小黑點彼此保持相等距離，沐浴著霞光緩緩移動，就像到處可見的螞蟻一般。
「這是什麼？」有甘軍士兵驚奇問道。
還沒等到有人回答，就見天際高空之上，那些小黑點正急變大，而就在這時，數萬甘軍耳中，同時傳來一陣陣怪異的蚊蠅振翅般的嗡嗡聲。
南山陣地前的解放軍戰士也看到了那些黑點，听到了那種嗡嗡聲。所有人仰望著天空，任憑脖子眼楮酸，也不願讓那些黑點月兌離視線。戰士們渾身血液都在沸騰！每個人都知道，這些黑點是飛行支隊的前鋒戰機！這是解放軍的飛行部隊！
嗡嗡聲突然轉為淒厲嘶叫，天空之上，十幾個黑點迅現出戰機的猙獰輪廓。
那嘶叫聲直插心底，甘軍或驚奇或恐懼，更拼命張望。但就在這時，南山陣線幾乎所有甘軍陣地都遭到了解放軍小規模炮擊。甘軍剛將心提起來，炮聲卻又停止。但就是這短暫的炮擊，卻為飛行支隊轟炸甘軍炮兵陣地指明了方位。
甘軍正在議論，突然有人驚叫︰「那些鐵鳥朝這里飛過來了！」所有甘軍抬頭觀望，果見那些猙獰的鐵鳥突然分散開來，各自朝地面不同方位一頭扎了下去，同時翅膀上開始噴吐火舌，除了嘶叫聲，刺耳的機槍聲也傳到地面。
甘軍士兵大驚失色，驚呼起來。有人下蹲，有人伏地，有人躲進壕塹，有人鑽進暗堡，同時鐵鳥嘶叫聲、機槍聲、引擎聲越來越大，震耳欲聾，幾乎要震破耳膜。但鐵鳥顯然對這些甘軍不感興趣，機槍也沒對準他們，只是從上空呼嘯而過。等到這些甘軍反應過來，那些鐵鳥已經又拉上天空，而山嶺之間的某些位置，卻正騰起巨大的硝煙火光。
「天！是我們的大炮！都被那些鐵鳥炸了！」有知道的甘軍面如土色驚呼道。
但就在所有甘軍沮喪、絕望之際，解放軍動了更大的規模的火炮轟擊。不過炮彈卻未在各處陣地墜落，而是一排排一片片飛向幾條簡易的山間公路，將之逐段逐段覆蓋到炮火硝煙之中。甘軍埋設的地雷被炸彈連鎖引爆，火光沖天，碎石沙土翻覆散射，蓋住一處彈坑又炸出一處彈坑。
甘軍正納悶，就見幾十輛扛著粗大炮管的古怪戰車，轟隆隆開上了公路。那些負責扼守公路的甘軍大驚，失去大炮，就用輕重機槍瘋狂阻擊，但各種子彈雨點般打在戰車上，卻絲毫也不能讓這些古怪戰車有片刻停滯。
就在甘軍守軍目瞪口呆的注視中，這些戰車終于搖搖晃晃越過兩公里長的顛簸坑窪地帶，行進到後方的平整道路上，而這時引擎聲突然大作，戰車提狂飆，掀起一路煙塵，朝蘭州西關方向突擊過去。
這些古怪戰車，當然便是解放軍的坦克部隊。這一刻，坦克部隊終于擺月兌地形的限制，將攻擊及突擊能力完全揮出來，一往直前，勢不可擋。
這些坦克用來攻城或許不對路，但用來封鎖道路卻再合適不過。南山陣線與蘭州的地面聯系就此被截斷，而各處城門外，也總有幾輛坦克在遠遠游弋，監視著甘軍的動向。
最後的決戰時刻終于來臨！
6月28日上午9時，解放軍對甘軍南山陣地起總攻。在幾十里崇山峻嶺的戰線上，同一時刻，各型火炮集群怒吼轟鳴，大地抖顫，火光沖天，殺聲喊聲震撼著山城和黃河兩岸。面對前所未有的攻勢，數萬甘軍止不住戰栗膽寒。
在南山戰線上三個主要陣地之一的沈家嶺陣地前，擔任主攻任務的解放軍警備師黃日新團，先對沈家嶺實施了長達半小時的密集炮火轟擊，在把甘軍炸得暈頭轉向之後，戰士們躍出戰壕，在一面肅穆軍旗的引導下，向甘軍陣地起了沖鋒。
激昂的沖鋒號音，在漫天的硝煙中響徹山巔，震蕩長空。戰士們勇猛地攀上斷崖，越過塹壕，僅十幾分鐘就突破第一道防線，將戰旗插上了甘軍陣地。
隨後，黃日新組織幾個突擊連隊，向敵軍縱深起一次又一次沖鋒，在陣地上反復爭奪。敵我雙方糾纏在一起，直殺得天昏地暗，石裂土飛。甘軍在督戰隊的馬刀和短槍驅趕下，三次分幾路以扇面式密集隊形，一窩蜂接二連三地沖上來。
劉福生部是張兆鉀的嫡系部隊，以煙土及銀元喂養許多亡命徒，即便前面的尸體堆成了山，後面的也要踩著同伙的尸骨繼續往上沖，像綠頭蒼蠅一樣，消滅一批又來一批，攆走一群又來一群。突擊連隊的戰士端起沖鋒槍一路猛掃猛殺，逐漸逼近了甘軍的第二道塹壕。
第二道塹壕像一條長蛇，婉蜒地橫臥在沈家嶺中部的人工絕壁之上。突擊連隊越過外壕，很快突入到敵人的第二道塹壕中。沖鋒槍火舌伸縮，手榴彈排排墜落，戰士們無懼傷亡，鑽進碉堡與敵軍短兵相接，肅清守敵後，又立刻回到塹壕，將反撲的甘軍消滅在了陣地前。
黃日新團突破第二道塹壕後，又繼續向沈家嶺甘軍主陣地推進。甘軍困獸猶斗，以整營整團的兵力進行反撲，只見滿山遍野的敵人端著槍，揮舞著刺刀，吼叫著向突擊連隊潮水般沖來。戰士們以火箭筒殺傷敵群，以狙擊步槍狙擊敵軍官，以步槍、輕機槍對攻，以沖鋒槍突擊近戰，反撲的甘軍人數越多，死亡越多，漫山遍野都是血淋淋的尸骨。
在左側助攻的部隊也是無所畏懼，勇猛沖殺。槍炮聲、手榴彈爆炸聲、刀槍撞擊聲和戰士們的喊殺聲混合在一起，讓對陣的甘軍心驚肉跳，膽氣急落。
但敵軍仍不甘心滅亡。劉福生從狗娃山調來大批增援部隊，馳援沈家嶺。為了讓甘軍士兵為其賣命，在張兆鉀的指示下，劉福生搬來成箱成箱的煙土和銀元，作為命價大肆派放，征召了大批敢死隊。
這世道人輕命賤，被煙土和銀元晃花了眼的甘軍士兵，在敢死隊的帶領下，漫山遍嶺洪水猛獸一樣，果著上身，提著步槍，腰間系滿手榴彈，嗷嗷叫著往上沖。督戰隊跟在後面，端著機關槍，吼叫著督戰助威︰「弟兄們，上！沖上去的領賞！退下來的挨槍！」
硝煙滾滾，火光閃閃，彈片橫飛，子彈呼嘯，戰斗異常激烈。
但解放軍的作戰意志，絕對不比在煙土和銀元刺激下病態亢奮的甘軍差，戰士們前赴後繼，各種武器齊出，以鐵火壓制瘋狂，用彈藥消滅愚頑，終將死亡的恐懼深深刻入了敵軍內心。經過激戰，沈家嶺甘軍核心工事終于被攻克。黃日新團將黑底紅龍的軍旗插上了沈家嶺頂峰，迎風飄揚。
從上午9時起沖鋒到攻佔沈家嶺，慘烈的戰斗歷時四個小時，黃日新團斃傷敵人五千四百多，自身也傷亡了三百多，其中有一位連長、兩位排長在戰斗中英勇犧牲。
在營盤嶺，解放軍第四師的炮群從東西南三面向甘軍陣地猛轟。一時間，整個營盤嶺山崩地裂，火光沖天，濃煙滾滾。上百門野戰炮和迫擊炮射出數不清的炮彈，將敵軍炸得暈頭轉向，只能鑽進暗堡中躲避。
被解放軍戰機摧毀炮兵陣地後，甘軍只剩下些小鋼炮還藏在壕塹和工事中，但就是這些小鋼炮，也根本沒起到任何作用，就被解放軍的猛烈炮火徹底炸成了一堆零件。在強大炮火的掩護下，第四師的戰士起猛烈沖鋒，很快就把軍旗插到了第一道工事的前沿。
一場血戰開始了。槍聲、炮聲同手榴彈爆炸聲響成一片。擔負爆破峭壁任務的戰士偷襲爆破未成，就強行爆破。李章調來三挺重機槍，以三十名狙擊手和二十管火箭筒配合，全面壓制峭壁上的甘軍火力，負責爆破的戰士趁機將二十多個炸藥包安置在了崖壁上。導火線被拉響後，只听「轟轟轟」連續幾聲巨響，崖壁被炸出好幾處斜坡。戰士們沿著缺口向山頭沖去，迅沖入甘軍陣地，佔領了敵人的第一道防線。
營盤嶺守敵都是隴東軍及隴南軍的精銳，退到第二道防線後仍組織反撲，妄圖奪回失去的陣地。第四師的戰士們連續打退敵軍的五六次反撲，陣地前鋪滿了甘軍的尸體。經過短暫準備之後，戰士們再一次迅猛地起攻擊，很快佔領了敵軍第二道防線。
上午11時，解放軍第四師對營盤嶺主陣地起總攻。
李章先以集中迫擊炮、野戰炮進行覆蓋式轟擊，炮彈鋪天蓋地向營盤嶺呼嘯著撲去，幾分鐘之內，敵軍陣地就硝煙滾滾，燃起一片火海。半個小時後，炮火稍歇，第四師的戰士們潮水般涌向敵軍陣地，不一會，三面軍旗就在陣地上豎起來。殘余甘軍失去抵抗意志，心驚膽戰扔掉武器槍械，雙手高舉，跪地投降。
營盤嶺終于全部被解放軍佔領，甘軍全線潰敗。第四師乘勝追擊，沿著公路追擊殘敵，又有坦克部隊配合沿途攔截，甘軍潰兵無路可逃，如無頭蒼蠅到處亂撞，紛紛棄械投降。第四師沿途收攏俘虜，與坦克部隊互相援應，很快便直抵蘭州城下。
與此同時，為攻下蘭州東南屏障、也是蘭州東大門的豆家山，沿西蘭公路直插蘭州城，使甘軍月復背受敵，配合攻佔沈家嶺、營盤嶺等主陣地，28日上午9時，解放軍安柄朝部第五師集中炮兵向豆家山甘軍陣地進行了猛烈轟擊。
各型火炮怒吼轟鳴，宛如陣陣雷霆，將炮彈傾瀉在甘軍前沿陣地。天崩地裂的爆炸聲震耳欲聾，硝煙彌漫遮蔽了天空。僅僅半小時的炮火襲擊，就把甘軍前沿陣地炸得七零八落，工事大部被摧毀，陡壁炸塌了，主陣地前的兩條通路就此打開。擔任主攻的第五師第一團像一把鋒利尖刀，向甘軍防線。戰士們人人奮勇爭先，個個飛身猛進，軍旗引著炮彈走，戰士跟著軍旗上，一個個暗堡被炸毀，一個個火力點被消滅，主攻團迅猛推進，無可阻擋。
左翼的戰斗也在激烈進行，第五師二團的戰士們端著沖鋒槍、輕機槍向敵軍東掃西射。在失去炮兵陣地後，甘軍再也無力抵擋，潰退如潮，短短十幾分鐘，豆家山前沿陣地，就被第五師的戰士們踩在了腳下。受此激勵，戰士們更是士氣如虹，繼續勇往直前猛攻猛打，半小時後，就將黑底紅龍的軍旗插在甘軍豆家山的主陣地上。
甘軍豆家山主陣地被突破，其防御部署被打亂。被解放軍坦克部隊困在蘭州城內的張兆鉀、孔繁錦，頓時慌了神，下令甘軍不惜一切代價，奪回失去的陣地，死保豆家山。
甘軍軍心已散，雖在長官威逼下，組織了一次集團式反沖擊和三次小規模反撲，但在解放軍凶猛火力的威脅下，幾乎都是稍沾即走，口號喊得震天響，面孔扭曲得很猙獰，但只要第五師的沖鋒槍、機關槍一響，這些反撲的甘軍就潮水般又退了回去。
第五師乘勝追擊，在中午12時全部佔領豆家山陣地，為解放軍步兵主力沿蘭西公路直插蘭州掃清了障礙。
同一時刻，左純庵的第一師繼10時攻佔軍古城嶺陣地之後，大舉突擊甘軍縱深，在12時又奪佔了敵軍馬家山陣地。