伊藤把本部放在距光華門150米開外的一座沒被破壞的建築物裏，攻擊隊和預備隊都藏在附近。到了傍晚，天色暗下來，伊藤命令山際喜一少尉的第1中隊立即突擊。
山際喜一出發前，帶上了一麵巨大的日本國旗。
話說山際還真能跑，在彈雨之下，帶著日軍一路狂奔，撂下20多條屍體後，竟帶著剩下的100多個鬼子衝上了光華門一側被轟擊而形成的斜坡，使出吃奶的勁把日章旗豎在了那裏。這是第一麵出現在南京城頭的日本國旗，時間是12月10日下午5點20分。隨後日軍在斜坡上挖了上中下三條戰壕，山際又派了一個小隊突擊了光華門城洞。
日本人也犯了一個致命錯誤。
山際帶著人跑得太快了，快到沒付出太大傷亡就衝上光華門城垣，後麵的葛野中隊還在納悶兒：山際這小子怎麼跑著跑著就沒了？
當看到光華門城垣上豎起日章旗，遠處的日軍愣了一會兒後，發出一陣狂呼。
但作為第二攻擊波的葛野中隊要想再上去，就沒那麼容易了。因為在這個時間差裏，城上增援的中國部隊過來了，放上了6挺捷克式機槍和重迫擊炮，把光華門到伊藤大隊本部這150米完全封鎖了。這150米基本上沒什麼建築物，但伊藤又必須運送食物和彈藥給光華門裏的日軍。
日軍在這150米大路上死傷無數。
伊藤命令葛野中隊去增援山際。當葛野帶人衝上城垣跟山際會合時，手下的100多人已經所剩無幾。
戰鬥打響後，南京衛戍副司令劉興、教導總隊隊長桂永清前去督戰。情況最危急時，參謀處處長廖肯帶著電話機到了光華門，走之前對譚道平說：我每隔10分鍾跟你通一次話，要是電話搖不通了，光華門也就沒了。
山際和葛野帶人蹲在戰壕裏有點傻，因為中國士兵從兩翼包抄過來了，城樓處的士兵則一個勁朝這邊扔手榴彈。簡直是甕中捉鱉。
但脅阪得知伊藤“得手”後很興奮，有點如夢如幻的意思，這就攻上南京城牆了？太順利了吧！他下令，伊藤大隊即使全部戰死，也必須保持現在占領的陣地。
伊藤不住地點頭，誰叫他帶著皇室賜予的假眼珠呢，可不能丟人啊。於是他決定親自帶著第3中隊鞏固光華門陣地。按譚道平回憶：光華門情勢最危險時，日軍組成一支敢死隊，隊長是個“四十餘歲的瘦小的家夥”，他“野獸般帶著部下衝過來”，這說的就是伊藤善光。
在通過150米生死線時，第3中隊也掛了一半多。伊藤把剩下的人帶到了光華門城垣，山際和葛野見他們的大隊長來了，很激動：你咋也來了？總之是這個意思。
伊藤點點頭，說：大隊長在此，你們奮戰的事跡，天皇陛下都知道了（難道發的電子郵件？），你們回去搬兵，我堅守在這裏。說完，伊藤拄著軍刀，坐在沙袋掩體後。他把自己的假眼摘下來，叫山際和葛野帶回去轉交脅阪，看這意思他要親自死守了。
此時光華門夜空中，子彈和炮彈密集地劃過天際，照明彈把夜空照得如同白晝。
晚上9點多，照明彈打向夜空，中國守軍的輕重機槍和手榴彈一起上，三道戰壕裏的日軍一點點地被包圍了，他們的還擊越來越零星了，到最後殘存的日軍突然停止射擊。
教導總隊的戰士互相看了看。過了一會兒，4名日本士兵端著上了刺刀的步槍，哇哇地跳出戰壕。嗬嗬，沒子彈了。
這時候，前麵的士兵正要射擊，被班長王端成攔住。他揮了揮手，4名上好刺刀的戰士跟了過來。
4名日本士兵與5名中國軍人對視著。
黃軍裝和灰軍裝在1937年冬天的月光下顯得格外醒目。
日本人個子很矮。在冷冷的月光下，戰士們看清了日本人的臉：那一張張臉上沒有任何表情。光從那臉上看，盯著盯著，大家突然被那一張張臉激怒了。
這是南京城牆上第一場白刃戰。
在日軍的訓練中，拚刺刀是非常重要的內容，每個日本兵都有深厚的功底。在清脆的金屬碰擊聲中，4個日本兵麵對5名中國軍人，絲毫未處下風。一名中國士兵的肋部被刺中。王班長大吼一聲，虛晃一槍，再一撥，隨後猛地一刺，紮進了一名滿臉胡子的日本兵的腹部。另外3個日本兵有點慌，後麵又有幾個中國士兵跟上來，最後把這幾名日本兵解決了。
要撤的時候，一個戰士大喊了一聲：戰壕裏還有鬼子！
這時候，佐藤拖著一條被炸斷的殘腿，拚命拄著軍刀，半坐在沙袋上。戰士們衝過去，砍下了他的腦袋。隨後一看肩章（1937年時的日軍軍銜在肩章上表現，領章顏色代表軍種。到後來才用領章表現軍銜），發現是條大魚：一個中佐！隨後伊藤的小腦袋被送回鐵道部地下室的衛戍司令部，一個衛兵聞訊後跑過來，衝著伊藤可憎的腦袋就是一拳。