背受敌，军心大乱。第3师主力趁机发起强攻，迅速占领了大北门，并切断了太原城与北面忻口方向的最后联系，彻底封闭了日军北逃的退路。
至此，太原城东南西北四门洞开！八路军五大主力师旅，如同五把巨大的铁钳，从四面八方狠狠夹向太原城的心脏地带！日军的城防体系彻底崩溃，残存守军被分割包围在各自孤立的据点里。
城门突破后，战斗迅速转入更加残酷和复杂的巷战。
从午夜到次日中午，超过十二个小时的时间里，太原城内每一寸土地都成为了血腥的战场。枪声、爆炸声、喊杀声、哀嚎声几乎没有片刻停歇。
八路军装备的T-34坦克和少量装甲车，在巷战中发挥了至关重要的作用。它们成为了移动的堡垒和开路先锋。
在主干道上，坦克引导步兵推进。日军的轻武器难以击穿T-34的正面装甲，而坦克的76毫米主炮和机枪，则能有效摧毁日军的街垒、火力点和坚固建筑。
“左边楼房，二楼窗口，机枪！” 步兵用旗语或简易电话告知车组。
坦克炮塔转动，“轰”的一声，窗口化作一片火海。
步兵则紧随坦克之后，警惕地清除两侧建筑和废墟中的日军残兵，特别是防范日军的“肉弹”攻击。
遇到坦克难以通行的狭窄街巷，则由步兵组成突击小组，用手榴弹、冲锋枪和刺刀进行清剿。
日军深知巷战是他们的最后机会，利用对地形的熟悉，进行了疯狂的抵抗。
他们占据高楼、地下室、下水道，甚至民房，设置了大量的狙击点、机枪巢和诡雷。
八路军战士们则展现了极高的战术素养和牺牲精神。
爆破手用炸药包和火箭筒破墙开路。
狙击手和精确射手占据制高点，清除日军重要目标。
突击队用手榴弹开道，冲入房间与日军进行血腥的近战。
火焰喷射器则被用来对付盘踞在坚固工事内的敌人。
战斗异常惨烈。一条街道、一栋楼房，往往要经过反复争夺，数易其手。双方士兵的尸体铺满了街巷，鲜血染红了断壁残垣。
太原城内的百姓，虽然身处战火，但心向八路军。他们冒着生命危险，为八路军带路、送水、运送伤员，甚至提供日军藏身点的情报。这给了八路军巨大的支持。
而日军，则真正陷入了
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