日军从淳化过来的第9师团36、19联队，是进攻光华门的主力部队，从12月9日开始，光华门就遭受了日军的重炮轰击，曾几度被击穿，但又被迅速修复。
日军飞机、野山炮和坦克不停地猛烈轰击光华门，城楼被炸飞，80米段的城垛被炸平。至10日下午三时，日军已推进到护城河一线。
10日下午5时，日工兵第9大队在对光华门东南角残墙实施爆破，日军百余人从被击穿倒塌的城门沙袋掩体工事中冲入光华门，晚八时，日军敢死队冲入光华门外城城门洞内。
10日光华门一役，被日军视为突破南京城垣防线的日子，日本新闻媒体大肆渲染：“期待已久的太阳旗飘扬在南京城头的日子终于到来了”，于是日本全国上下疯狂一片。
担任光华门防务的中国守军，以大量集束手榴弹、机枪和步枪与日军展开激战，在短短数小时内整连整营编制的中国官兵大批伤亡，终于夺回城门、堵住城墙缺口。仅余外城城门洞内若干日军敢死队。
10日深夜，教导总队的谢承瑞团长亲率士兵运送汽油到外城箭楼，将汽油灌进城门洞并投下火种。
火还未熄，谢团长命令打开城门并率领战士反击，全歼城门洞中的日寇。而谢承瑞团长冲锋在前，被火焰严重灼伤。为稳定军心谢承瑞负伤不愿下火线。
通济门。就在不远处的通济门，10日下午，城墙在炮火中倾颓，87师259旅的将士们与日军殊死搏斗，终因缺口太大，阵地失守。
黄昏时分，87师259旅和261旅同时反击，259旅易安华旅长亲率一个加强团向东北方向的敌阵穿插。陈颐鼎旅长率261旅两个加强营由北向南猛攻。
日军前锋被夹在城墙和259、261旅出击部队之间，易、陈二部又被夹在日军前锋与日军后援之间。战至深夜，突入之敌被全部消灭。但易安华旅长阵亡。
12日，光华门再度被日军突破，被守军谢承瑞团长亲率战士用十余挺机枪的火力，将第二次入城的日军悉数歼灭，并用沙袋重新堵塞缺口。
在大多数部队溃退之时，紫金山教导总队阵地依然战斗激烈，光华门上第二团仍然在竭力反击。
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