八路军开始攻城了。
由于没有炮兵团，为新六团和鲁西警备旅攻城提供火力掩护的是步兵炮、迫击炮、掷弹筒和飞雷炮。
沧县县城的几个城门在教四旅骑兵营阻击日军第十师团的时候，都有不同程度的损坏。鬼子重新占领沧县后，处于防御的需要，又重新修了城门。
这个时候沧县日伪军主力随四十一师团师团长天道盛武中将南下增援德县，已经出发了六个小时了。沧县县城成了孤城，城内的日伪军成了孤军。
发现八路军攻击沧县县城外围据点，留在城里坐镇指挥的辎重兵第41联队联队长马上意识到八路军是来打沧县县城的，他们是冲着自己管理的物资辎重来的。这老鬼子倒也果断，抓起电话就向东光、吴桥县城的守军打电话，想让他们向师团长阁下报告，谁知摇了半天电话竟然不通。鬼子联队长不笨，知道师团长阁下又中了土八路的调虎离山之计，赶紧命令电台向师团长发报、向华北方面军司令部发报，请求紧急增援。同时命令城内所有的日伪军、警察、宪兵、特务统统上城墙，连野战医院的医护人员、能拿枪的轻伤员、病马厂的兽医、枪械修理所的技工和城内的日本商人、家属、伪县政府职员都接到了上城墙保卫沧县县城的命令。好在沧县此时是日军的物资补给基地，武器弹药充足，很容易把没有武器的人武装起来。
八路军开炮了，炮弹和飞雷炮发射的炸药包落到东门城墙上和城墙根，炸的城墙上的日伪军死伤狼籍。
刘震寰就是在这个时候下达了攻击命令。
沧县地面自古好武，民国时期中国许多武术家都出身于沧州，八路军冀鲁边回民抗日大队的战士们很多都是练把式的，身体好，臂力强。刘震寰的命令一下，两个投弹小组就开始投弹了，他们的目标是东门内的两个用沙袋堆成的机枪掩体。小鬼子鬼着呢，他们关闭城门后，在城门里面布设了两个机枪掩体，各架设一挺九二式重机枪，预备万一八路军攻开城门，两挺重机枪的交叉火力可以让攻城的八路军用尸体把城门洞填满。
刘震寰他们隐蔽的地方距离小鬼子的机枪掩体足足有60米远，两个投弹组六颗小甜瓜手雷投出去，只有一颗落到了一个鬼子机枪掩体跟前，其它五颗都偏了。
刘震寰大怒，张嘴就骂：“张大个，你没吃饭？连个手雷都扔不准，快投！”
不用刘震寰骂，两个投弹小组一枚投出，接着就又开始投弹。
突然遭到来自身后的打击，机枪掩体里的小鬼子马上就惊醒了，忙着移动机枪，调转枪口。这时，投弹小组第二枚、第三枚手雷先后落了下来，两个鬼子机枪掩体被炸毁了。
刘震寰喊了声“杀”，率先跳了出来，领着战士们冲过城墙根的马路，顺着东门两边的马道，往城墙山冲。教导员王连芳带着几个战士去开城门。副队长何仕兴、副教导员李子华各带着几个战士去对付城墙根的日军暗堡。
东门城墙上的小鬼子做梦都想不到八路军混进了城里，从屁股后面揍他们。这主要是因为八路军的炮击没有停止，到处都是爆炸声，几颗手榴弹的爆炸声音太小，小鬼子没能及时发觉。
刘震寰带着战士们冲上城墙的时候，只见日伪军们都爬在城墙上的垛口旁，架着枪正拼命地向城外射击。
刘震寰一扬手，一颗手雷就飞了过去，登时就把一个轻机枪组的两个小鬼子炸的飞了起来，机枪也从城墙上摔了下去。
跟随刘震寰冲上城墙的战士们，手里的家伙全部开火了。特别是三个机枪组，就地卧倒，架好歪把子后，哒哒哒就打开了。
刘震寰赶紧打出信号弹，通知城外的主力部队，他们已经攻上城墙。
东城门城墙上的变故惊醒了日伪军，他们开始从南北两面向东城城门增援，企图把登上城墙的八路军消灭。
刘震寰这个时候也顾不得什么文明用语了，嘴里大声叫骂着，抢过一挺鬼子的机枪就打开了。
城外的八路军主力见到腾空而起的信号弹，知道冀鲁边回民抗日大队偷袭得手，炮火开始向东门南北两边城墙延伸，阻止日伪军增援东门，大部队随着冲锋号声向东门发起了冲锋。
王连芳他们打开城门后，一刻都不停，上城墙支援大队长作战。到是何仕兴和李子华率领的战士们，顺着城墙根分头向城墙南北两边摸去，遇到日伪军带木门的日伪军暗堡，砸开木门就往里扔手雷，暗堡里的日伪军都爬在射击孔跟前朝外射击，哪里能想到手雷来自身后，糊里糊涂地就被炸回了靖国神社。
八路军主力从东门冲进沧州古城了！
入城的八路军以新六旅骑兵营、侦察连为先导，向城墙、鬼子司令部、火车站等要点攻击前进。
这个时候，古城沧州的居民们早已被隆隆炮声惊醒，这一见八路军冲进城内，一些胆大的后生就自动充当部队向导，领着战士们顺着街道朝各个目标扑去。
接到八路军攻进城内的报告，辎重兵41联队联队长大岛剑大佐知道沧县城守不住了。不过，他不死心，因为八路军只是突破了东门，其它城门还在他的手中。因此，大岛剑决心实施反击战术，将入城的八路军赶出城去。最起码，也要将八路军的攻势限制在一定区域内。只要能坚持到天明，不但师团长阁下就可能率领主力回援沧县，连皇军航空兵都会来支援作战的。
大岛