九日，日军一方面进行攻城准备，如部署炮兵进入阵地，坦克集中于待机地域以及选定入城路线等；一方面用飞机向城中投撒日华中方面军司令官松井石根致中国守军的最后通牒，进行劝降。劝降书称：

　　百万日军已席卷江南，南京城处于包围之中，由战局大势观之，今后交战有百害而无一利。惟江宁之地乃中部古城，民国首都，明孝陵、中山陵等古迹名胜猬集，颇具东亚文化精髓之感。日军对抵抗者虽极为峻烈而弗宽恕，然于无辜民众及无敌意之中国军队，则以宽大处之，不加侵害；至于东亚文化，尤存保护之热心。贵军苟欲继续交战，南京则必难免于战祸，是使千载文化尽为烬灭，十年经营终成泡沫。故本司令官代表日军奉劝贵军，当和平开放南京城，然后按以下办法处置。

　　大日本陆军总司令官 松井石根

　　对本劝告的答复，当于十二月十日正午交至中山路句容道上的步哨线。若贵军派遣代表司令官的责任者时，本司令官亦准备派代表在该处与贵方签订有关南京城接收问题的必要协定。如果在上述指定时间内得不到任何答复，日军不得已将开始对南京城的进攻。

　　南京卫戍司令唐生智对松井的最后通牒置之不理，并于当日下达了“卫参作字第三十六号”命令作为最有力的回答：

　　一、本军目下占领复廓阵地为固守南京之最后战斗，各部队应以与阵地共存亡之决心尽力固守，决不许轻弃寸土、摇动全军，若有不遵命令擅自后移，定遵委座命令，按连坐法从严办理。

　　二、各军所得船只，一律缴交运输司令部保管，不准私自扣留，着派第七十八军军长宋希濂负责指挥。沿江宪、警严禁部队散兵私自乘船渡江，违者即行拘捕严办。倘敢抗拒，以武力制止。

　　为表破釜沉舟之决心，唐生智下令将南京城唯一撤退之路——下关码头到对岸浦口码头的轮渡以及各类船只全部撤走，还命令宋希濂的第三十六师封锁从南京城退往下关码头的唯一通道挹江门。

　　至此，南京成为一座背水而战、无路可逃的孤城。

　　当天，无依可守的第五十八师仍无畏地吹响军号一次次反冲击敌阵。战斗至下午五时，五十八师守军阵亡将士八百余人，其中营长二名另有一名团长重伤。无奈之下，日军第六师团只能允出一部兵力对牛首山守军形成警戒之势，主力扑向南京城。是夜，五十八师奉命撤到城内。

　　张灵甫奉命进城，已经是九日的深夜时分，发现日军已经跑在了前头，藏家巷防线被敌抢先一步占据，有一部日军更是突入了中华门一带。张灵甫立即将部队展开，与突入的日军继续彻夜混战，趁敌立足未稳，将侵入中华门附近的日军打出门去。

　　十日，日军见中国军队拒绝投降，遂向雨花台、通济门、光华门、紫金山等阵地发起全面进攻，战况较九日更为激烈。特别是城东南方面，因复廓阵地已基本丧失，日军直接进攻城垣，所以形势尤为严峻。

　　卫戍司令部调整城内部署，准备与日军进行巷战。

　　当晚，日军第十八师团占领了芜湖，切断了南京守军西撤之路。

　　十一日，上海派遣军方面，日军第十六师团猛攻紫金山南北的中国守军阵地。紫金山及其以南地区，教导总队坚决抗击。激战终日，日军毫无进展，惟其右翼部队攻占了徐源泉第十军防守的杨坊山、银孔山阵地，进至尧化门附近。上海派遣军为使其第十六师团进攻容易及适时切断守军的东退道路，又从正在镇江等船渡江的第十三师团中调山田支队，从第十六师团右翼加入战斗，向乌龙山、幕府山炮台进攻。

　　日第十军方面，日军第一一四师团及第六师团主力继续攻击雨花台。孙元良第八十八师的第二线阵地又被摧毁，守军被迫据守核心阵地。由于第八十八军这么一收缩，就与第七十四军连接的防线出现一个缺口，日军第一一四师团右翼部队趁机追着八十八师突入，开始攻击中华门，城门被炮火击毁，大量日军一下突入城内。万分危急之刻，卫戎军副司令罗卓英亲自来到一线，指挥部队将突入城内三百多日军全部歼灭。日军第六师团左翼部队之一部沿长江东岸北进，在上新河击退宪兵教导二团的一个营，占领了水西门外的棉花堤阵地。日军国崎支队在当涂北慈湖附近渡过长江，沿西岸北进，向浦口运动。占领芜湖的日军第十八师团因转用于杭州方面，不再参加进攻南京的作战。

　　由于守卫雨花台正面的第八十八师遭敌突破，张灵甫第三零五团的侧翼顿时暴露在日军的枪口之下。占领雨花台的日军居高临下，利用有利的地势向华严寺的第三零五团疯狂俯射。遭到来自背后的猝然打击，张灵甫在敌人的两面夹攻之下，渐感吃力，但是他依然坚守在阵地前沿，率部力战不退。

　　从高桥门、河定桥、上坊镇到华严寺，将近五天的奔波激战，三零五团的伤亡触目惊心，张灵甫清点人数，全团十二名连长五人伤亡，官兵折损已近千人。

　　王耀武获悉三零五团伤亡严重，下令张灵甫将部队收缩到南京城西南角的赛虹桥，与周志道的一五一旅会合。远在城东另一侧的第三营被日军隔在光华门外，营长刘光宇率第三营经过华西门、洪武门、太平门等，环城跑了七十余华里才到达横卧秦淮河的赛虹桥。

　　负伤多日的张灵甫，在连日的激战中几乎不眠不休，失血、伤痛加上极度的疲劳，与总部会合时，他面色苍白，力渐不支。军长俞济时一见张灵甫这副模样，不容分说当面强令张灵甫暂时离职，即刻去江北治伤，并下令三零五团团长由团附常孝德代理。

　　运送伤员的小火轮拖着白色的浪花，缓缓驶向江心，身后是枪声不断的南京城。此时正是华灯初上时分，城里星星点点的灯火，淹没在流萤般漫天划过的弹雨和时隐时现的火光之中。凭着丰富的作战经验，张灵甫不难从近日来的战况作出判断，这场战役的胜负已经没有了悬念，想到首都即将沦陷，城内的弟兄们还在作殊死抵抗，自己有心杀敌，无力回天，张灵甫悲怆于怀，怅然欲泣。

　　然而，令张灵甫永远没想到的是，抗战胜利之后，国民政府重返首都南京，一辆军用吉普车从御林军整编第七十四师师部驻地孝陵卫疾驰而出，穿过南京城区，在城西的赛虹桥边戛然而止。前座的副官下车拉开后门，车里下来一名将军，身着笔挺的黄绿色将军呢制服，领章上将星闪耀，气度不凡。该将军戴着眼镜，手执手杖，走路右腿微瘸，他就是国军王牌之王牌整编第七十四师师长兼首都警备司令的张灵甫，该师作为返都部队，接受检阅。

　　为避免南京守军被敌围歼，蒋介石于当天中午考虑令南京守军撤退，遂令时在江北的顾祝同以电话转告唐生智。顾祝同要唐生智当晚渡江北上，令守军相机突围。由于自己曾力主固守，现在若突然先行撤走，怕今后责任难负，唐生智因而要求必须先向守军将领传达清楚最高统帅的意图后方能撤离。当晚，蒋介石致电唐生智：“如情势不能久持时，可相机撤退，以图整理而期反攻。”唐生智于当夜与罗卓英、刘兴两副司令长官及周澜参谋长研究后，决定于十四日夜开始撤退。遂于十二日凌晨二时许召集参谋人员制订撤退计划及命令。

　　十二日自拂晓起，日军即集中炮兵及航空兵火力对复廓阵地及城垣发动猛攻。城南方面，战斗至十时前后，雨花台阵地被日军攻占。防守该地的第八十八师第二六四旅残部因中华门城门已经堵死，无法退入城中，遂在敌火力下作横向移动，沿护城河绕城北进，伤亡甚大，后该旅于下午五时前后到达下关以南江边，乘坐该师先期自行留控的一批木船渡江撤至浦口，成为第一批撤退的部队。

　　日军占领雨花台后，居高临下，加强了对中华门的火力袭击。第八十八师第二六二旅部分官兵坚守城垣阵地，奋力阻击。危急关头，第八十八师师长孙元良率师直属队及第二十二旅一部兵力擅自向下关退却，企图渡江北撤，在挹江门内被第三十六师师长宋希濂劝阻，仍返回中华门作战。中午前后，在日军猛烈炮火轰击下，中华门及其以西城垣数处倒塌，一部日军在炮火掩护下由缺口突入城内。此时，孙元良飞将军本色再现，竟然不通知部队，独自逃跑，躲入城内一青楼中——南京失陷后被拉贝成功转移出城。正是因为八十八师群龙无首，在当晚溃退中很多官兵无法渡过长江，在南京城内被日军俘虏，成为日军屠刀下的冤魂。

　　中华门被突破后，城内大批居民为逃避炮击和日军，纷纷向城北部难民区逃跑，与溃退的散兵拥挤在街道上，城中秩序开始陷于混乱。

　　卫戍司令部为了有计划、有组织地实施撤退，于十四时指示宋希濂第三十六师负责维持城中及下关的秩序。指示的主要内容为：

　　一、下关通浦口，为我军后方惟一交通路，应竭力维持秩序，严禁部队官兵及散兵游勇麇集，以确保要点。二、第七十四军在上新河镇与敌激战，其后方交通应由汉西门与城中联系，禁止该军部队通过三汊河退入下关。三、着该部在挹江门至下关一带立即实行戒严，禁止一切活动。

　　但此时日军第六师团一部已突入至中华门内，第十六师团及第九师团已逼近中山门及光华门，第六师团左翼旅已逼近水西门。守军第十军退至乌龙山，教导总队退至紫金山，第七十四军派人去三汊河架设浮桥，企图渡江撤退至浦口，被第三十六师制止，南京守军已开始呈动摇态势——大难临头各自飞。

　　唐生智等遂决定改在当夜撤退。

　　下午五时，卫戍司令部召集师以上将领开会，布置撤退行动。唐生智首先简要地说明当前战况，询问大家是否还能继续坚守？与会将领无一人发言。唐生智遂出示蒋介石命守军“可相机撤退”的电令，即由参谋长周斓分发了参谋处已油印好的撤退命令及突围计划。颁布“卫戍作战命特字第一号”撤退命令。

　　是时，南京的东、南、西三面都已被日军封锁，只有北面靠长江弯道的下关码头日军尚未到达。下关码头就成为南京卫戎军北渡长江相对安全的唯一通道。然而狭窄的空间不能容所有守军渡江，因此按照突围计划，除宋希濂的第三十六师、宪兵部队、直属部队和负责掩护的第十军由下关码头北渡长江外，其余部队必须向东、南、西方向突围。

　　唐生智开会下达撤退命令后，第七十一军军长王敬久和其第八十七师师长沈发藻根本就没有回部队传达命令、组织有序撤退，而是打电话交代一下，直接就从会场逃离战场。教导总队总队长桂永清回到富贵山指挥部，把任务往参谋长邱清泉身上一推，自己也带几个亲信匆忙撤逃。

　　而承担掩护大部队撤退重责的第二军团军团长兼第十军军长徐源泉，并未执行命令。徐源泉部防守的乌龙山——位于南京东北方向长江边，是沿长江南岸从东向西往下关方向的必经之地，如果守住乌龙山阵地，在一定时间内堵住日军向下关攻击前进，就可以给拥挤在下关江边的撤逃军民留有更多的撤离时间。但徐部并没有依令防守乌龙山，而是开完会后利用预先违抗命令私自控制的民船，在周家湾、黄泥荡码头渡口乘船撤逃。驻守乌龙山炮台官兵见之也随即撤离。由此，南京东北面出现了一个无人看守的大缺口。

　　这一天，身在江西的蒋介石又改变想法，心存侥幸地给唐生智写了一封信函：“经此激战后，若敌不敢猛攻，则只要我城中无恙，我军仍以在京持久坚守为要。当不惜任何牺牲，以提高我国家与军队之地位与声誉，亦为我革命转败为胜惟一之枢机。...如南京能多守一日，即民族多加一层光彩。如能再守半月以上，则内外形势必一大变，而我野战军亦可如期策应，不患敌军之合围矣。”

　　见败局已定，原本想建功立业的唐生智这个时候脑子突然间就闪出了一个讨好蒋介石的办法。

　　就在书面命令下达后不久，唐生智追加了一个口头指示：南京守军中的中央嫡系部队第八十七师、第八十八师、第七十四军及教导总队“如不能全部突围，有轮渡时可过江，向滁州集结”。

　　这就大大降低了命令的严肃性，也为不执行命令制造了借口。有口头指示为依据的部队，必然一起涌向敌人尚未到达的下关，以便迅速、安全地渡江北撤；许多未接到撤退命令的部队因发现友军撤退而撤退。虽接到命令而并不知道撤退计划详情的旅、团长们也都认为上级既然要军队撤退，在下关必然已准备好大量渡江工具，因而亦皆涌向下关。负责封锁挹江门的宋希濂第三十六师没有接到允许部队撤退的命令，和从城内退往下关的部队发生冲突，很多人被打死或踩死。

　　南京守军由此陷入不可收拾的混乱溃退之中。

　　就在各军都往下关挤时，粤军叶肇第六十六军及邓龙光第八十三军共同研究决定：不遵守唐生智令第八十三军掩护其他部队突围后再于次日晨六时突围的命令，两军由叶肇统一指挥，按计划由正面突围，向指定地点转进 ，当即下令各师按一六零、一五九、一五六、一五四师之顺序，由太平门突围，经汤山、句容向安徽宁国集中。晚八时许，除一五六师因未接到命令外，其他三个师先后通过太平门，途经岔路口、仙鹤门、东流等地时，均遭日军阻击，第一五九师代师长罗策群率队冲击时阵亡。拂晓前到达汤山附近时，又遭日军第十六师团主力的猛烈攻击，部队逐渐失去掌握，各自为战，数百人或数十人一队，分头向指定地点转进。叶肇、邓龙光与各自的部队失散，均换着便衣突过日军包围圈。突围时，军长叶肇不幸被日军抓到，让他当了一回挑夫。未接到命令的第一五六师师长李江率队与教导总队等一同撤至下关，部分官兵渡过长江，辗转归队。

　　卫戍司令长官唐生智、副司令长官罗卓英、刘兴及长官部官兵，当晚从下关煤炭港乘预备的小火轮渡江至浦口，得到日军已至江浦附近、正向浦口包围的情报，遂徒步向扬州顾祝同第三战区司令长官部靠拢，于次日晨七时到达扬州时，顾祝同及第三战区司令长官部已移驻临淮关，临行时留下六辆卡车。唐生智等主要官员及卫队乘汽车至滁州转火车，于当晚到达临淮关。

　　随后，第七十四军一部约五千人以及第三十六师也从煤炭港乘船过江，第八十八师一部也在下关乘自己控制的木船过江。

　　撤退之杂乱，后来第五十一师长王耀武回忆文章记录道：

　　十二日午后五时，俞济时用电话对我说：“唐长官召集师长开会，城里情况已很混乱，开会可能有重大的变动。”我建议说：“战事正在进行，我不能立即离开。开会如研究到放弃南京的问题时，不论突围或渡江，必须有周密的计划机准备的时间。应立将江北岸所有的船只调到下关至八卦洲的江边，分配给各部，并区分上船的码头；否则是不堪设想的。”俞又说：“我也考虑到这些问题，一定向上建议。”俞济时等参加开会的人到了长官部，唐生智将已印好的突围命令立即分发各军、师长，很快就了会。这时天已黑，俞见情况紧急，立即派军部李凑某把命令送给我，并嘱我师立即设法过江，过江后到滁州车站附近集结。我即令第一五一旅到八卦骤附近绑扎木排过江，第一五三旅及师直属部队至下关设法渡江，过江后到滁州车站附近集结。我下达命令后，即率领部人员经城内中山路向挹江门前进，途中遇到第三十六师的部队阻止各部队向下关撤退，并不断地开枪射击，子弹由头顶上空飕飕飞过。向挹江门行进的官兵看到这种情形，有的主张与该师对打；有的说，没有叫敌人打死，而被自己的部队打死了，那才冤枉。我看无法由马路通过，又怕耽搁时间多了过不了江，就绕道向挹江门走去。在行进中不断听到爆炸政府各部建筑物的声音，马嘶人嚷，伤兵叫喊，乱腾到极点。各部队遗弃的伤兵很多，其中勉强能行者，也柱着棍子向下关前进，一面走一面骂。曾听伤兵骂着说：“你们都逃了，把我们甩到这里，叫日军杀害，真令人伤心！他妈的，早知如此，谁肯打仗。”我到了挹江门，看到城门只开了一扇，人多门窄，极为拥挤，甚至有被挤倒踩死的；有一辆马车挤翻在地下；人们光顾逃命，宁肯踩着马越过车而去，也没有人将倒在城门下妨碍行走的马和车拉开。

　　我出了挹江门，走到下关江边，看到各码头上的人很多，如同热锅上的蚂蚁到处乱窜；江里只有极少数的船只；无船的部队见船就抢，也有互相争船或木排而开枪的；有的利用一块门板或一根圆木而横渡长江的；有的看到过江无望而化装隐藏在老百姓家里的。我无船过江，正着急时，遇到军部张副官，他急忙对我说：“军长和冯圣法等都已过江了，军长见到战事失利，早派人在浦口预备好了一只小火轮，这只火轮每次可以装三百多人，叫我接你和部队。”我即带着一部分人上船过江，同时立即加派师部副官主任赵汝汉带着一部分武装兵，协同军部张副官接运第七十四军的官兵。经一夜接运及自行设法过来的约五千人，武器损失殆尽。至十三日天亮，敌人的兵舰已在下关八卦洲的江面上横冲直闯，来往睃巡，并用炮向我利用船只、木排、门板、圆木等渡江的官兵射击。被敌炮火及敌舰撞翻淹死的很多。十三日南京全部被日军占领，开始了惨无人道的大屠杀。

　　文中的挹江门，是通往下关的必经之道，挹江门左右两门洞已经被堵死，仅中间一门可以通行。第三十六师在此架设机枪堵截，发生火拼。见局势无法控制之后，宋希濂只好作罢。各部争先抢过，互不相让，不少人因挤倒而被踩死——教导总队第一旅第二团团长谢承瑞，在光华门阵地上曾英勇地抗击日军多次冲击，却在挹江门门洞内被拥挤的人群踩死。有的将领，如没有接到撤退命令的粤军第八十三军第一五六师师长李江见城门无法挤过，就从城门东侧用绑腿布悬吊下城出走。

　　即使过了挹江门，下关情况更为混乱，各部队均已失去掌握，各自争先抢渡。由于船少人多，有的船因超载而沉没。大部分官兵无船可乘，纷纷拆取门板等物制造木筏渡江，其中有些人因水势汹涌、不善驾驭而丧生。

　　因要塞乌龙山守军第十军提前撤走，原停泊于草鞋峡、三台洞的“文天祥”鱼雷快艇中队也于十二日夜驰去大通，十三日拂晓，日军山田支队未经战斗即占领了乌龙山；日海军舰艇通过封锁线到达下关江面，日军第十六师团一部亦乘舟艇进至八卦洲附近江面。大量正在渡江的中国军队官兵被日海军及第十六师团的火力和舰艇的冲撞所杀伤。与此同时，日军各师已分由中山门、光华门、中华门、水西门等处进入南京城内；原在镇江的天谷支队已渡过长江，正向扬州前进中；国崎支队已至江浦，正向浦口前进中。

　　下关码头的官兵不得已，只能放下武器、举手投降。

　　成功突围而出的中国军队人数大约为三万二千余人。扣除战斗牺牲的，在南京城内外还有大约五万中国军队无法突围。

　　从东京来到南京前线的新任上海派遣军司令官朝香宫鸠彦亲王，在听取第十六师团师团长中岛今朝吾关于日军“已攻破了南京城周围所有的环形防线，约有三十万的中国军队就要被包围，逃不出南京城”的报告后，立即签署了“机密，阅后销毁”的密令：“杀掉全部俘虏”。

　　这是一道无论是战争受害国还是战争发起国，凡是有良知的人听了都令人心寒的命令。

　　人类历史上最惨绝人寰的大屠戮开始了。