27日上午，兩位前指指揮員冒著敵人炮火，親臨城北第二十三旅指揮所的磚瓦窯，召開該旅團以上幹部會議，王新亭動員說：“胡宗南的援兵越來越近了，我們必須在敵人援兵到達之前，拿下運城，堅決拔掉敵人安在晉南的這個釘子！”稍停頓後說：“兩次攻城沒有成功，這給我們一個教訓，靠炮火開缺口，城牆厚，炮彈少，是轟不開的。用坑道爆破炸開城牆你們有經驗，指揮部決定，把這個爆破開辟通道的任務，交給你們二十三旅！”磚瓦窯裏立刻活躍起來，王新亭又堅定地說：“完成這個任務，隻給你們一天時間！”王震接著說：“現在，晉南人民和整個運城前線的部隊，都在看你們等待你們爆破成功！”會後，黃定基旅長立即與六十九團指揮員們商定：七連交通壕已經接近距城北外壕20米，就從那裏出發，深入到外壕裏去挖坑道，裝藥爆破，打開通道。
運城前線緊緊牽動著徐向前的心，他電示前指：“晉南這一拳，要集中全力打下去，不能停頓，更不能收回！兩強相遇勇者勝，勝利就在堅持中。法國拿破侖有句名言：‘勝利在最後五分鍾’。我們要牢記這句話，最後五分鍾，是戰爭話劇高潮，是決定勝負的關鍵。許多指揮員在最艱苦、最嚴重的戰鬥時刻，或因傷亡很大，反複打上去又退下來，或連續行軍、連續作戰、疲勞不堪等動揺決心，最容易把最後決勝的戰機放過去。因此，要牢記一條：當你最艱苦、最困難的時候，也是敵人最艱苦、最困難的時候，當你因困難而決心發生動揺的時侯，也恰恰是敵人對勝利已感到絕望的時候。這種時機是最緊要的關頭，這種時機決定於誰能堅持，誰能熬過這最後的五分鍾，誰就能取得勝利。因此，我們要堅持最後五分鍾。”最後，徐總給王新亭、王震下了道死命令：“堅持最後五分鍾，堅決拿下運城！”
徐總的決心和命令，如同號角震起了攻城指戰員激情與決心，擔負坑道掘進任務的第七連十勇士，背著蓋有濕棉被的門板，分組衝入外壕，他們用鎬刨、鍬鏟、手挖……冰水化漿，全身是泥，冷槍冷彈時時襲來，排長劉明生負傷，戰士喬永亮犧牲，小個子車元身上負傷五處，依然堅持在敵人火網中往返6次，完成聯絡任務。
27日東方破曉，王新亭司令員就來到六十九團召開特別會議，不久傳來消息：七連經徹夜努力，5.5米長的外壕坑道挖掘成功！頓時大家鼓掌、歡呼、跳躍。王新亭嚴肅地對大家說：“是成功，是失敗，就看今天晚上了！敵人援兵越來越近，我們有困難，敵人比我們更困難，攻下運城，敵援兵不打自退；攻不下，我們就腹背受敵。現在我們隻有一條路，今晚一定拿下運城！徐向前副司令員指示，誰能堅持最後五分鍾，誰就能取得勝利！”張國斌團長立刻站起來堅定地回答：“一定打好，保證完成任務！”
27日黃昏時分，總攻開始，爆破組用40分鍾向坑道裝填炸藥3000公斤，一聲巨響，地動山搖，城牆炸開20多米寬大缺口。張國斌團長立即率突擊隊勇猛衝向城牆，守敵垂死掙紮，炮聲隆隆，黑煙滾滾，刀光閃閃，古老的城樓被炮火燃燒，風助火勢，火光衝天，突擊隊旋風般突入城內，與敵逐屋爭奪。敵人的炮火集中，炮彈向突破口拚命傾瀉，成連成營的敵人，嚎叫著輪番反撲，但這一切都被進攻的指戰員們英勇地頂了去，但敵眾我寡，敵人很快封閉了突破口。團政治處主任丁毅民率二梯隊衝上去，刀光火海中，一發炮彈將丁毅民炸倒，戰士們眼紅了，不顧一切地衝向敵人，緊接著，張國斌團長率部從城內給城頭敵人來了個回馬槍，突破口又重新被撕開。這時，攻城部隊如狂潮怒卷，城內蔣軍再也無力抵抗了，死的死、傷的傷、降的降、逃的逃、藏的藏，猶如喪家之犬。經一夜激戰全殲守敵13000餘人，繳獲了大批武器裝備，運城終於解放了。
28日，太嶽部隊在黃河太陽渡打援堵潰，過河的援敵被迫退到黃河南岸，運城逃出千餘敵人被殲。徐總總結此戰役說：運城戰役“是攻堅戰的典型殲滅戰，在精神上摧毀了敵人防守這種城市的信心，打破了敵人固守據點的信心，這個作用是非常大的。同時，我們創造了攻堅的寶貴經驗，鞏固了我們攻堅的信心。”新華社發表社論指出：“此次戰役有力地配合劉鄧、陳粟、陳謝三路大軍對平漢、隴海兩路的破擊戰，同時也證明了我大軍打到外線後，我內線兵力還很強大。