但是,襄阳终究是白崇禧的地盘,一旦失守会对他的后方构成威胁,因此他还是决定派兵增援。就白崇禧的兵力部署而言,驻守南阳的王凌云兵团距离襄阳最近,所辖整编第九、第十五师也有战斗力,但是白崇禧顾虑刘伯承围点打援的惯用战术,担心刘伯承的主力正在某个地方等待王凌云出动呢,于是不敢从南阳出援。唯一可以出动的是驻守信阳整编第七师和驻守确山的整编二十师。这两个师如果出动,从信阳向西北走沁阳,再折向西南走唐河、新野,五天即可到襄阳,但是这条路线要经过共产党解放区,且中途还有唐河和白河阻隔——敌前渡河乃兵家之忌,白崇禧认为十分危险。于是,他选择了一条怪异的增援路线:由河南的驻马店、确山和信阳乘火车到湖北的孝感,然后从孝感一路向北,步行经应城、京山、钟祥,过蛮河,由宜城到达襄阳。——这条路线乘车至少两天,步行至少七天,即使衔接迅速,行军急促,到达襄阳也需十天。白崇禧对这个决策的解释是:远敌渡河出乎###预料,且增援部队沿途只过他的控制区,定会十分安全。其实,白崇禧的真正意图是:一旦襄阳失守,增援的部队可以控制宜昌一线,以防共产党军队南渡长江。——襄阳是白崇禧的地盘,守军长官却是蒋介石的人,想守地盘又不愿意救人,白崇禧在这种矛盾中很难下定必救襄阳的决心,也许这才是导致他的增援路线怪异的根本原因。
刘伯承命令江汉军区部队在钟祥一带发动攻势,致使白崇禧的先头增援部队一七二旅不敢孤军冒进,在京山、钟祥一线停了下来,等待整编二十师的主力。——这种散漫行军式的增援,几乎等于放任共产党军队攻击襄阳。
十五日黄昏,襄阳的总攻战打响。六纵十七旅由旅长李德生指挥担任第一梯队,四十九团一营从西关经大石桥攻击西门,其余兵力为预备队;十六旅由旅长尤太忠指挥纵深战斗,其四十七团三营为主攻,由城西北配合十七旅攻城。四十六团为第二梯队,由西门攻击;十八旅为第三梯队,准备巷战;陕南军区十二旅攻击东北角,桐柏军区二十八旅攻击东南角,策应西门主攻。
二十时二十分,火炮抵近轰击西门城防工事。爆破组在炮火中连续爆破,把城墙炸开了一个大洞。突击队员趁硝烟未散迅速跨过大石桥,竖梯登城。梯子很快就被守军炸断了,第一批攀梯的官兵全部摔下,其中的一部分官兵牺牲。一营三连李发科排长发现炸开的大洞距离地面不太高,他蹲下身让战士踩着他的肩膀上去,战士岳秀清和冯秀林两人因此率先登上城头,后续部队不顾伤亡在突破口击退守军的数次反击,将突破口牢牢控制。战后,四十九团因打开西门的战功被授予“襄阳特功团”称号。
西门被突破后,在西北角攻击的四十七团也转由西门突入。
巷战在黑暗中开始了。四十九团向十字街,四十六团向十字街东南,四十七团向西北角,五十团向北街,五十二团向米花街,五十四团向南门里。攻击部队不与少数守军纠缠,迅速分割穿插将城内守军割裂。天蒙蒙亮的时候,守军阵地只剩下东街杨家祠堂内的绥靖区司令部和鼓楼两处了。上午十点鼓楼守军投降。攻击部队把康泽的绥靖区司令部包围得水泄不通。杨家祠堂是个四进院落,四角筑有坚固堡垒,中心是一座三层主堡,互相有坑道相连。此时,康泽在坑道里,郭勋祺则在中心碉堡里负责指挥作战。康泽司令部里的特务营和宪兵队数百人在郭勋祺的督战下拼死顽抗。僵持至下午十六时,共产党军队开始了最后的攻击,炮兵射击、工兵爆破、步兵冲击,杨家祠堂的围墙被轰垮,塔楼工事被炸塌。八十三团三营教导员张景纯和五十四团二营副教导员要秉仁率部冲进了康泽指挥部的核心区。