双方见面喜悦、寒暄不必赘述。兵贵神速，很快作战方案研究出来。杨得志对李云龙道：“林总命令你部坦克，协助我部攻城。根据司令部通报，日军在大同有一支重炮旅团，这支重炮旅团对坦克威胁极大。为了迅速拿下大同，届时我空军部队出动30架轰炸机，分三个波次，空袭日军重炮旅团，掩护你部夺取大同城门。”
“杨军长，时间紧迫，你就下达命令吧！”“我们的作战计划是。”部队很快展开，第4师负责进攻北门，由坦克1团配合，第5师负责进攻西门，由坦克2团出动30辆坦克配合，军指挥部设在北门外。轰炸机10点到达大同上空，要求部队于10时整对城门发起攻击。部队正在展开之时，我们说说城内日军的情况。
一大早小原果仁师团长便被属下唤醒。“你说什么，城北陈家集发现大批敌军坦克部队？”“是的师团长，我们判断是包头那支八路军的坦克部队南下了！城北地区适合坦克部队作战。目前傅作义的部队正在向包头以东展开行动，没有向南调动的迹象，因此可以断定八路军的坦克部队是独自南下。”
日军师团部内，电报滴滴答答，情况正在向太原司令部报告。小原师团长望着军用地图接道：“坦克部队利于野战和快速突击，是不可能发动攻坚作战。命令野战重炮旅，立即进入战斗准备。”小原心里清楚，八路军出动坦克部队南下，显然是无法攻克朔州而采用的骚扰战术。自己手里有重炮旅，完全可以遏制敌军坦克攻城。
“报告，重炮旅团全部进入阵地。”“报告，城北发现敌军坦克！”“报告，城西发现敌军坦克！”“命令外围阵地部队全部退入城里，依托城墙防守！”小原师团长下达了一个愚蠢的命令，这为八路军坦克快速突破城门创造了条件。不久，小原师团长带领属下来到北城门，登上城门楼张望。城北部的旷野一览无余，一名旅团长在旁边禀报。
“将军阁下，初步观察敌军有1百多辆坦克，看样子敌军坦克部队摆出了攻城的架势。”日军旅团长有些忐忑不安。“不必惊慌，坦克是无法攻城的，告诉防守部队注意防炮，敌军的坦克部队很快就会炮击。命令重炮旅做好准备，狠狠打击敌军坦克的嚣张气焰。”小原果仁的话音刚落，天空突然传来轰鸣声。
众将官抬头查看，只见10架轰炸机出现在上空。“报告，是八路军轰炸机！”小原立马意识到不好道：“立即命令重炮旅隐蔽！”隐蔽谈何容易，天上的轰炸机就是来对付日军重炮的。日军的炮兵已经进入战斗准备，天上的飞行员看的一清二楚。轰战机盘旋了一圈便开始俯冲，俯冲的消音十分悦耳。此时，日军的防空高射机枪开始匆忙射击，炮兵阵地乱成一团
巨大的爆炸声，在城内炸响。城北第2军军指挥部内，军长杨得志欣喜道：“空军部队很准时，命令李云龙可以出击了。”前沿攻击阵地，李云龙对柳晓峰道：“你们连的任务是务必拿下城门，明白吗。”“放心吧旅长，保证完成任务！”“命令支援坦克炮火准备，10分钟后开始炮击！”柳晓峰钻进坦克率先发动，6辆坦克成一字横队，并排向城门方向挺进。
每辆坦克后面跟随一个班的步兵，步兵的任务是坦克突破城门后，占领城门楼，并掩护后续部队进城。当第一波次轰战机飞走，第二波次接踵而来之时，柳晓峰指挥6辆坦克逐渐接近城门。日军防守部队的机枪、步兵炮、迫击炮、平射炮，打的坦克前部装甲金星四溅。一发平射炮炮弹击中柳晓峰的坦克上，震得耳鼓嗡嗡直响。
短短几分钟，不知道有多少炮弹瘙痒样。在猛烈的空中打击下，日军炮兵似乎清醒过来。零星的重炮开始轰击，突然一发105毫米炮弹，命中柳晓峰左侧的坦克，猛烈的爆炸过后，只见这辆坦克整个炮塔被炸飞，后面跟随一个班的步兵也报销了一半。此番情景，顿时让日军士气大振，即便后部坦克支援炮火集中轰击城门楼，日军防守士兵依然猛烈开火。
炸雷般的炮火笼罩城门，烟雾弥漫。距离城门大约70米左右，柳晓峰命令自己的坦克前出，紧接着一发穿甲弹对着城门而去。一口气接连发射了3发穿甲弹，城门连同里面防守的日军士兵不翼而飞。日军的炮火也集中在城门，这时柳晓峰麾下又有两辆坦克遭到命中，其中一发炮弹打在一辆坦克炮塔后部，爆炸过后燃起大火，4名坦克乘员奋不顾身钻出炮塔，但是在密集的弹雨下被打倒，根本无法逃生。
柳晓峰的坦克冲进了门洞，第2辆坦克冲进了门洞，第3辆坦克在门洞外面，遭到从城门上炸药包的轰击，炮管被炸的扭曲，但是坦克没有停止前进随即冲进了门洞。此时跟随在坦克后面6个班步兵伤亡过半，他们没有任何退路，奋不顾身跟随坦克冲进了门洞。后续跟进的坦克距离大约500米，见突击连冲进了门洞，跟进的坦克迅速开足马力。
其实防止坦克由城门突进，有效的办法非常简单，只要在城门前挖一道壕沟，就能阻止坦克冲击。这叫做攻其不备，日军根本没有时间挖掘壕沟，更没有想到长途奔袭。不到一个小时，城门楼被攻占，壁垒森严的的大同城被撕开了一道口子。
日本人号称是最善于学习的民族，也的确如此。日军进入全面防御后，反复研究过苏德战场的攻防经验，防守体系十分成熟。尤其是针对中国战场敌军的反攻，制定了十分周密的防守战术。日军面面俱到，唯有一点就是没有如何制定坦克冲击的手段，因为他们压根没有想到，敌军部队会出现强悍的装甲部队。此外，日军的防守体系包含如何打巷战，而八路军的训练体系也包含如何打巷战。
言归正传，八路军轰战机突然出现在上空，小原师团长预感到不妙，立即回转师团部指挥作战。此时，小原焦头烂额之时，重炮旅瘫痪之时，突然接到北、西城门防守部队报告，发现大批八路军步兵部队。这一惊非同小可。他心里清楚出现的坦克部队并不可怕，可怕的是步兵，因为只有步兵才能攻破城池。
“将军阁下，板横司令官来电认为，敌军步兵是长途奔袭，力在快速破城，只要小原能坚守三日，敌军就会自动退却！”“敌军长途奔袭，兵力至少一个师，命令防守部队顽强阻击。”小原的话音刚落，一名属下放下电话惊慌失措禀报：“敌军坦克突破了北城门！”“慌什么，坦克在狭窄的城区无法施展，立即启动巷战方案！”小原居然变得十分冷静。
两个小时后，西城门也宣告突破。步兵部队陆续涌入，激烈的战斗开始在城区爆发。瘫痪了日军重炮旅团，八路军的轰炸机退出战斗。巷战涉及到城区的老百姓，炸弹是不长眼睛的，因此空中支援只能取消。可是攻入城区后，日军顽强防守，进攻屡屡受阻，战斗进入胶着状态。北城门城墙上，军长杨得志举着望远镜查看，眉头紧蹙。
由于日军的步兵炮发挥威力，而坦克作为支援炮火又不敢大规模向城区实施轰击，因此进攻屡屡受阻。李云龙举着望远镜也在观敌暸阵，左前方一道街口，日军在街口修建的堡垒工事，挡住了进攻。进攻部队数次派出爆破组都无济于事。眼见着战士腋下夹着炸药包一个一个的倒下，李云龙的心似乎在滴血。
破城后司令部电令，坦克不许向城区发动进攻，避免战损。进攻情景令人揪心，急中生智李云龙道：“杨军长，伤亡太大、势必拖延时间，显然日军早有对策，这样打不行。”“你有什么好主意？”“杨军长，林总不让坦克向城区攻击，是为了避免坦克损失。如果我们能解决坦克的战损，又能发动攻击，就可以加快进攻速度！我有一个想法。”
军政委道：“李旅长，这是林总下达的命令，我们可不敢擅自更改。”“我们可以试一下！”见杨得志犹豫，李云龙建议。“命令各部暂时停止进攻！”杨得志决定大胆试一下，不行再说，关键是他被李云龙新奇的想法说服。这一式居然摸索了出了一个步坦结合的、适合巷战的经典战法。