外围阵地失守后，瑞安县城直接暴露在日军兵锋之下。
当时县城内仅有四团三营一连二连驻守，城内老百姓早已经撤入温州。
日军在万松山架设火炮，直接瞄准县城东门、北门与县政府驻地，同时兵分两路，一路从万松山南下直扑北门，一路沿温瑞公路推进，进攻东门，形成南北夹击之势。
飞云江面上，日军登陆艇也抵达县城码头，准备从南门登陆，三面合围瑞安县城。
日军攻城之前肯定会炮火攻击，三营李副营长命令部队暂时后撤，避敌锋芒。
果然，没过半小时，日军火炮对城门与城墙实施了轰击。
老旧城墙在重炮轰击下不堪一击，东门城墙被炸开缺口，北门城门被炸毁，日军步兵趁机发起冲锋。
一连官兵迅速进入阵地，抵挡日军进攻。
二连也在瑞安县城北面，抵挡温瑞公路日军进攻。
这时候，飞云江面上的日军也登陆成功。从南面对瑞安县城展开进攻。
瑞安县城南面的日军虽然少，但是守军也只有二连四排一个排的兵力。
日军也察觉到瑞安县城南面的魔鬼部队兵力较少，于是大量向南面增兵。
四排长原来还安排部队轮流抵挡日军的进攻。这样分散兵力，遭受日军炮击时的损失就相对减少。
随着日军援兵的陆续赶到，四排长的压力骤升，不得不将全排士兵全部调到城墙，顽强阻挡日军的进攻。
下午一时许，南面日军率先突破四排的防线。
四排长带着剩下的士兵退守城里，与日军打巷战。
日军遭到躲在屋里，街道的四排官兵阻击，立即安排炮兵轰炸。
藏有四排官兵的房屋街道在一片爆炸声中沦为废墟。
不到半个小时，四排官兵全部壮烈牺牲。
南面日军先头部队进入瑞安县城中心区域，并向瑞安北门和东门攻击前进。
三营一连二连遭到城内外日军的夹击，在抵抗了半个多小时后，只能从侧面街道撤退。
至此，瑞安县城基本沦陷。
日军后续部队陆续进城，迅速占领县政府、警察局、邮局、银行等关键机构，在万松山北端与县城制高点架设大炮，封锁城外交通，控制全城要道。
日军占领瑞安县城后，立即实施全城大搜捕。但是城里的老百姓已经转移。
日军没有捕抓到老百姓和搜刮到粮食物资，纵火焚烧民房与商铺。
西门外、大沙堤一带火光冲天，数百间房屋化为灰烬，浓烟笼罩县城数日不散。
部分来不及撤退的抗日志士与二营突围战士，在城内开展零星游击战，袭击日军哨兵、焚烧物资，但因兵力单薄，很快被日军镇压，壮烈牺牲。
此次日军进攻瑞安县城，二营官兵在兵力悬殊的情况下，在外围阵地和瑞安县成顽强阻击日军两天一夜，用血肉之躯延缓了日军进攻步伐，给温州老百姓转移赢得了宝贵的时间。
日军在占领瑞安县城后的第二天，继续向温州县推进。
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