午夜时分，攻城各部队均未打开突破口，战场一时间沉寂下来。
激战关头，任何迟疑都会给战局的演变带来不可预测的后果。
攻城部队已经连续战斗七天七夜，继续攻击下去也许难以迅速奏效，但如果拖到天亮还没有成效，部队暴露在敌人飞机和火炮下，将会出现更大的伤亡。
许世友说：“我们的困难大，敌人的困难比我们更大!现在就看谁的决心硬过对方。我们要跟敌人比毅力，比顽强，比后劲。胜利往往就决定在最后的5分钟!”
九纵二十五师七十三团战前曾接受过一面旗子，旗子上写有“打到济南府，活捉王耀武”十个大字。这是山东解放区的老百姓授予九纵的，九纵又把旗子授予了二十五师七十三团三营七连。七连指导员彭超接过旗子的时候，代表全连表了决心：“我们的血要流在城上，决不流在城下，只要我们还有一个人，就一定把红旗插上城头!”
再次攻击前，七十三团团长张慕韩接到了纵队司令员聂凤智的电话：“现在就看你们的了!”
9月24日凌晨1时30分，我军对济南内城的攻击再次开始。
炮火准备得很充分，步炮配合得也顺利，炮兵原来担心突击队就在城墙根，炮弹稍微偏一点落到城墙下，那里的两个班就完了，但是炮弹却像长了眼睛一样发发落在城墙上。
突击队很快爬上了城墙，当第二梯队上来后，团长张慕韩意识到，大部队聚集在城墙上，如果遭到敌人的炮火反击，后果不堪设想。他立即命令他们下城往里面冲，进行巷战。但是，负责携带下城绳索的战士牺牲了，而城墙有十几米高。不知谁喊了一声：“同志们!跳呀!”
九连二班长王其鹏带头跳下去，其他官兵也纷纷纵身往内城里跳。
张慕韩随即命令特务连用250多公斤炸药，在已经突破的城墙下炸开了一个大口子。九纵的其他团从这里潮水般拥进城内。
七连指导员彭超向通信员小宋喊了一声，小宋应声登上城墙的东北角，那面百姓所赠的红旗呼啦一下展开了。
战后，华东野战军九纵二十五师七十三团被授予了“济南第一团”的光荣称号。
九纵的突破成功激励着、也刺激着十三纵。司令员周志坚那带着火气的电话打到三十七师：“高师长吗?九纵已经突破成功，许司令员命令我们快打。我命令你一一O团快攻，把坤顺门城楼给我炸塌，部队趁机突上去，不得拖延!”
三十七师师长高锐冒着密集的炮火，跑步来到一一O团指挥所，对团长王林德、副政委谢尊堂说：“纵队司令员命令你团从坤顺门北侧爆破登城。今天上午10点以前，你们必须突进城去!若再打不开口子，军法论处!”
一一O团全体攻城勇士发出誓言：“攻不下内城，决不活着回来!”
冲上去的一一O团三连和九连已经冲进内城，后面的部队依旧在顺着云梯往上爬，城墙突破口上只有七连在坚守。坤顺门城楼顶部的大碉堡和城内高大楼房的火力点集中向突破口射击，后续部队被严重压制，突破口上的七连处于孤军作战的危境。
这是一场惨烈的血肉搏斗。七连在战斗中迅速减员，三营副营长张本信一边呐喊着“坚决守住突破口”，一边端着机枪扫射，两次中弹倒下又两次站起来，直至最后牺牲。这个年仅21岁的基层指挥员的两个哥哥，在之前的战斗中已经牺牲，攻城前上级把他列入重点保留的人不让他参战，但是张本信坚决请战，最终血染战场。
天亮了。国民党军开始向突破口增援。
一O九团副参谋长梁风岗等人的呐喊声激励着官兵们进行最后的血战。一连八班16岁的士兵石仁芳胳膊和大腿两处负伤，他拒绝班长把他背到安全的地方去，拖着炸药包爬向守军的火力点，在炸药包爆炸的同时身中数弹牺牲。
城墙下的二营官兵在营长宫本江和教导员姚江的率领下冒死登城。突破口，一个被炸开的城墙斜坡，已经层层叠叠摞满了牺牲官兵的遗体。那些躺在斜坡上尚有一丝气息的伤员用最后的力气喊：“从我们身上踩过去!踩过去，冲啊!”
4个小时后，突破口被国民党守军重新占领。已经突进内城的三连和九连被分割在城里。决不能停止冲击!坚决把突破口再次打开!三十七师师长高锐和政治委员徐海珊命令：一一O团三营接替突击坤顺门的任务;一一一团从一O九团曾经打开的突破口打上去。
战斗重新开始了。纵队所能集中的火炮、火箭筒和机枪一齐向城头开火。三营官兵抬着几百斤重的巨大云梯冲向城墙。城上的守军拼命往下扔手榴弹。云梯倒下，但城下的官兵蜂拥而上，云梯再次竖立起来。终于，在九连长秦嗣照的呐喊声中，官兵们再次登上城墙，城墙上立即成了肉搏场。在残酷的刺刀对刺中，国民党军肝胆俱裂，九连官兵趁势逼上去，把跑不及的守军往城墙下推，如果敌人抱住了他们，他们就与敌人一起跳下城墙。