不過，傅作義對我軍的行軍速度估計過低。當他要豐台駐軍撤退的命令下達之時，我五縱十三師已經逼近了豐台。為了能順利攻占我軍的主要目標，吳瑞林副司令員走在部隊的最前麵。12月14日，在吳瑞林的指揮下，十三師三十七團經大井對豐台的敵人發起正麵強攻，三十九團從右路攻擊小井、周莊，三十八團作為預備隊。我軍進行了一次猛攻，就把豐台拿了下來。因為這時的豐台守軍隻有一○一軍的一個旅，一○一軍是不久前才由傅作義將孫連仲的殘餘部隊改編的，駐守豐台的這個旅則是由地方部隊拚湊起來的，戰鬥力不強。與此同時，我五縱十四師攻占了宛平和盧溝橋，十五師到達了廣安門西南地區，都消滅不少敵人。至14日下午，豐台地區完全被我軍占領。
北平西郊的若幹據點在一兩天之中就完全被我軍攻占，西郊的形勢也就完全被我軍控製，連堂堂華北“剿總”的司令部也被迫急忙搬家。
更重要的是，北平城中敵人向外逃走的主要通道被我切斷了。這對於傅作義來說是極為難堪的，也是相當危險的。為了穩住北平，鼓舞士氣，按他的預定計劃，他決心要在我軍立足未穩之時奪回豐台，打一個勝仗。為此他親自組織，集中了7個師的兵力，100多門火炮，在坦克、裝甲車的支持下於12月15日向豐台進攻。這一天，在戰場上擔任指揮主攻的是九十二軍軍長黃翔。
九十二軍原來駐在天津，不久前才被傅作義調來北平加強防務，是一個全部由美援裝備的機械化軍，在華北中央軍係統部隊中，九十二軍和九十四軍可以算得上是兩支戰鬥力最強的主力部隊。九十二軍軍長黃翔出身黃埔，頗為自負。在他眼中看來，傅作義給他的“務必連夜奪回豐台”的任務是對他的信任，他的九十二軍決不會如雜牌軍一○一軍打得那樣糟。為了給傅作義亮一手，他把兩個主力師二十一師和五十六師一同投入了戰鬥。
這一仗是我五縱原來已經預料到的，因為他們估計敵人不會對豐台的大批物資置之不理，很可能會反撲，所以在攻下豐台之後萬毅立即召開了各師幹部會議，布置如何對付敵人的反撲。會議決定，十三師以豐台鎮為中心，構築縱深防禦陣地；十四師一部分向前伸，配合十三師，一部分在宛平以東作為二梯隊；十五師協同十三師防守豐台；獨立九師作為預備隊。縱隊炮兵團在七裏店和周家莊地區建立了發射陣地，著重支援十三師。會後，各部立即利用地形修築工事。
在黃翔的指揮下，第一次進攻投入了7個師的兵力，進攻的重點是豐台鎮。黃翔用了4個師來進攻十三師的陣地，又用了3個師來進攻十五師和十四師的陣地。對於剛經過了遼沈決戰的五縱將士們來說，打敵人的坦克、裝甲車已經有一定的經驗。所以，當敵人向豐台發起進攻時，五縱的將士們沉著應戰，采取把敵人放到近處來打的戰術，先用輕重機槍打步兵，再用爆破筒和炸藥包對付坦克和裝甲車。十三師打得最苦，有的連隊幹部全部傷亡，全連隻剩下20多人仍然堅守陣地；有的連隊把彈藥全部打光，全憑著拚刺刀守住了陣地。敵人在15日這一天發起了7次進攻，仍然沒有取得進展，還損失了十幾輛坦克和一列裝甲列車。
為了改變九十二軍攻打豐台沒有進展的局麵，16日這天，傅作義增加了一個炮兵團，又把另一支中央軍係統的主力部隊九十四軍的兩個師也調了上去，讓九十二軍和九十四軍一道向豐台進攻，並有坦克和裝甲車參戰。我軍打得十分艱苦，有的連排基本上打光了，有幾個團的團級幹部也上第一線和敵人拚殺，全天有60多個團以下的幹部傷亡，三十七團的政委張同新犧牲，三十八團的團長翟秉濤負重傷，全縱隊傷亡達1770人。但是，五縱硬是將敵人頂住了。一天下來，敵人仍然未能取得什麼進展。實在無奈，傅作義隻得把隊伍撤了下來。當然，傅作義撤兵還有一個原因，是南邊的南苑也出現了險情。
攻打南苑機場的是由韓先楚司令員、羅舜初政委率領的東野三縱。
三縱在不久前的遼沈決戰中多次擔任主攻，打了幾次惡仗，立下了赫赫戰功，但部隊的傷亡也高達一萬多人，是東野各縱隊中傷亡最大的。雖然在入關前和入關途中，補充了8000多名新兵（其中包括6700多名翻身農民、1300多名解放戰士），也還沒有滿員。但是，在中央軍委的一聲命令之下，他們仍然迅速入關了，而且還是走在最前麵的兩個縱隊之一。