一直盤旋于白雲山上空的**偵察機發現日軍投入主要預備隊上山之後立即北返，在北部**上空丟下通信筒，隨後由第200師副師長彭壁生率領的以第1戰車團、裝甲搜索團裝甲車營和第5軍第1、第2補充團為主組成的支隊轟隆隆發動了，在來不及東調的第5軍重炮團第1營德制150榴彈炮的轟鳴伴隨之下沿著白雲山以東狹窄的平地發起了進攻。與此同時，一直在白雲山以南佯攻的夏威也投入了主力發起了進攻；而東北方面的張發奎則已經是氣急敗壞的到處跑著督促還在拖拖拉拉的粵軍各師加強進攻了。
（歷史上此時第5軍的確轄2個戰車團，主要裝備剛進口的蘇制t26坦克80輛、戰前進口的意制菲亞特輕型坦克20輛，及原裝甲兵團時期裝備的英制維克斯、德制一號、兩棲坦克等殘余。本文中由于之前戰損不多而蘇制t26進口卻增加到160輛，所以文中第1戰車團系原有雜式坦克組成第1、2營，40輛t26組成第3營；第2戰車團3個營全由t26組成。）
白雲山東側本來由**重機槍大隊及第11師團一部擔任防守，反正東西都是日軍固守的山峰，兩側居高臨下加上市區重炮群火力威脅之下，中間平地根本不用重兵死守，然而出乎日軍意料的此時來攻的卻是裝甲部隊，而被日軍寄予厚望的重炮旅團大部分已經灰飛煙滅，連就近的第11師團也將可用的預備隊全數投入西面山地爭奪，此時遭遇裝甲部隊快速突擊的後果可想而知。前哨陣地**連炮擊都沒有就一路殺到，日軍零星子彈擊中戰車的砰砰響聲引來裝甲車輛上的機槍掃射就一沖而過，主陣地上日軍以重機槍為核心的單薄防御面對隆隆殺到的上百輛戰車根本無濟于事，十幾門速射炮和步兵炮總共只發射了四十多發炮彈、而且大部分還是高爆彈，很快就被**的戰車炮炸成破銅爛鐵，第1戰車團和裝甲搜索團第2營只留下10多輛被日軍擊毀擊傷的戰車和裝甲車就碾過日軍主陣地殺入市區，到處射殺盲目亂竄的日軍後勤官兵；而東面山上的第11師團和西邊山上的台灣旅團雖然拼命發射機槍和小炮，但在**密集的炮彈覆蓋轟炸之下也只給**的步兵帶來一定的傷亡。
市區日軍大部分是各師團的留守和軍直屬隊的非直接戰斗單位，主預備隊近衛旅團早已被派上白雲山，此時遭遇以100多輛裝甲車輛為核心的**突入頓時亂成一團，夏威率領的桂軍聞之也加強了攻擊，連本在拖拖拉拉的粵軍各師也有部分振奮精神加強了進攻；市區大崩潰迫使古莊干郎必需在上山和下水之間作出抉擇，礙于自己及整個陸軍的面子及還有3個半師團正在趕來可以挽回敗局，古莊最終選擇上山。
10時余，不斷突進的第5軍彭壁生支隊遭遇日軍裝甲車大隊為核心的反攻，突前的第1營小戰車和日軍的裝甲車展開毫無效力的對攻，雙方機槍子彈亂飛，把周圍參戰的對方步兵殺光也沒能把對方的裝甲車輛怎麼樣；但隨著**第3戰車營t26戰車群殺到，很快就以一炮一台的速度將日軍的裝甲車和豆戰車打的稀爛，摧毀了日軍僅有的反擊。不過日軍也達成了目的，掩護古莊司令部搬上白雲山。
變數出現在台灣旅團防守的東北部，由于大部分粵軍不作為、僅以少量分隊佯攻應付本來並不危險，但隨著**插入市區，尤其是裝備雷諾戰車的第2戰車營為核心的部分部隊逐漸迂回台灣旅團後方，又聞知古莊干朗遷移司令部，害怕被圍、慌亂之下鹽田定七借口聯系不到上級就私自下令放棄陣地南撤。結果在雙方都莫名其妙的情況下台灣旅團近8000人拋棄大炮輜重安然月兌身一路往南狂奔；更讓古莊吐血的是台灣旅團南逃途中先後被防守東部的第4師團和第4飛行團等部看見也跟著逃跑了；眼見戰場失去控制，古莊為避免更大的不必要損失，只能下令市區各部隊趕緊向白雲山和黃埔港撤退，而駐守海珠區的日軍也立即轉移到長洲。
一陣混亂遷移後到中午時分，戰局演變成第21軍司令部及直屬隊大部，第11師團主力，近衛旅團，各師團留守廣州官兵一部等4萬余日軍聚集在白雲山區死守；而有海軍第5艦隊水面戰隊在珠江中掩護，台灣旅團，第4師團一部，21軍直屬隊一部，各師團留守單位大部，第4飛行團的地面部隊，還有第5艦隊的岸上單位等3萬余人則聚集在以黃埔港為中心的珠江北岸，珠江南面長洲是第11師團一部和海軍特別陸戰隊等部幾千人。廣州其余地方已皆為**所控制。不過隨著日軍失去廣州大部分地區，停泊在黃埔港附近珠江中的日本艦隊也在鹽澤幸一親自指揮下對市區開火了，妙高號重型巡洋艦及幾艘輕型巡洋艦一起發射，203重彈和140炮彈不斷漫無目的的落在廣州城區引起一次又一次震耳欲聾的爆炸，不少民房甚至燃燒起來、越來越多的火災逐漸擴大。**轟炸機群則不斷飛來轟炸日艦，但日軍也出動艦載戰斗機中隊掩護，加上艦隊本身的防空火力，迫使**無法精確投彈、戰果寥寥、反而損失了幾架轟炸機。
「空軍報告︰截止中午12時，廣東前線可用轟炸機為第1大隊20架、第2大隊11架，第6大隊22架；可用戰斗機為第3大隊14架、第5大隊23架，還未投入戰斗的第11大隊35架。」
「空軍不是說把龍驤飛行隊打殘了？蒼龍飛行隊也損失近半，怎麼還有這麼多艦載機飛來？」
「那應該是躲在高雄的加賀號上飛來的戰機，飛到蒼龍、龍驤上填補損失的。」我笑著回應蔣光鼐，「一峰，海軍方面有消息嗎？」
「沒有新消息，潛艦部隊還在海峽中隱蔽，水上飛機偵察也未發現目標。」
「日軍會不會繞道台灣以東過來？」
「可能的，從本土到珠江口走外海只多150海里，也就運輸船一個白天的航程。」
「但大部分日軍來自京滬線上，繞道台灣以東就不止150海里了，呵呵。」
「接下來打白雲山了。」
「更關鍵的還有東邊的戰事，不知伯陵兄怎麼樣了？」
此時廣州以東的中日兩軍雖然實力依舊但態勢卻已經顛倒，今村均率領第5師團在最北面，澤田茂率領第4師團主力跑在最前面，久納誠一第18師團和圓部和一郎第7師團則在一起于較南面轉身回廣州。日軍一撤，薛岳率領各軍立即調頭，暫2軍從東南向西北，64、66軍從東向西不斷反擊撤退的第7和第18師團，而99軍及36軍余部則反攻第5師團。本來久納等人還遲疑著不願意撤退，可一撤退就發覺本以為已接近潰敗的**居然立即返身進攻，驚怒之下不由得一起發力向廣州急奔，可江北的第5師團離黃埔還有80多公里，江南的第7、18師團更在100公里以上，連最近的第4師團主力也有近60公里。發現寄予厚望的東路日軍還遙遙無期時，有巡洋艦隊依靠的鹽澤幸一還可以淡然，而被圍在十幾公里以西白雲山區的古莊干郎除了急令各師團趕緊回援就只能給南京和東京分別發出求救電報了。
9月29日下午，大批**向白雲山聚集，雖然第5艦隊不斷出動停泊珠江口的艦載機隊攻擊，但多被**戰斗機群驅散；而鹽澤限于地面部隊戰斗力弱，珠江上游又不斷有水雷順江而下，只能在黃埔港外用妙高號上的203重炮對著白雲山方向盲目射擊以顯還在支援。
直到太陽落山，今村均率領第4師團主力16000余人緊趕慢趕也只跑了30多公里，一路上還拋棄了不少輜重，這還是除少量地雷和冷槍外基本沒有遭受阻攔的成績；而落在後面的久納和圓部就沒這麼走運了，被孔可權率領的第187師弄的狼狽不堪，6個多小時只走了不到20公里；反而是江北的第5師團，雖然第99軍追殺甚急，但畢竟除少量地雷和冷槍外前無阻擋，一路輕松前進30多公里直達九潭鎮。
不過隨著天色暗淡下來，各路日軍也出現變化。
「命令全軍收縮隊形轉入防御。」澤田茂看看眾將佐，「不要奇怪，華軍能讓我們這麼輕松走了一個下午，晚上肯定有事，本縱隊步兵不足2個聯隊（之前損失的1個多聯隊及留在廣州的部分），近戰戰力嚴重不足，若晚上還匆忙行軍，被華軍前後夾擊肯定是個慘敗的結果。」