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为了尽量保护广州的民居和老建筑，一军的飞机飞到北京路上空，对正在撤退的日军指挥机构和政府机构进行了有限的扫射和轰炸。
南面方面军独立第二师和桂滇方面阵独立第二师的士兵收到日军指挥部和政府机构正在撤退的消息，加强了对正面日军阵地的进攻。
如果能歼灭日军的指挥部机关，广州市日军就会陷入混乱。收复广州市的战斗也会提前结束。
在一军两个师从两面加强进攻的同时，日军也加强了防守。
双方的战斗反复拉锯，阵地反复易手。
阵地刚被一军的士兵占领，很快日军又安排敢死队员绑着炸药包将阵地夺回来。
经过一军士兵前赴后继的浴血奋战，南方方面军独立第二师三团率先突破了日军北京路的防线。但是这时候日军北京路104师团指挥部已经撤离。
这时候北京路民房里还断断续续传来零星的枪声。
三团长安排一营负责剿灭残存的日军，他带着二营和三营继续搜索日军宪兵指挥部和其他政府机构。
这时候桂滇方面军独立第二师一团也突破了日军西南方向的防线，与南方方面军士兵在北京路会师。
经过短暂的兴奋后，桂滇方面军一团转向进攻上下九路和十甫路的日军。但是他们遭到与南方方面军一样的情况，这里的日军指挥机构和政府机构已经全部撤离。
南方方面军新编第一师收复越秀日军南支派遣军宪兵队队部（旧址在原明清时期警务公所，民国时为广东警察厅、广州市公安局所在地，位于越秀区相关区域）
还占领了日军波字第8604部队指挥部。
日军波字第8604部队对外称“华南防疫给水部”，该部队是731部队分支机构，主要进行细菌及鼠疫实验等罪恶活动。
新编第一师二团长保留了日军“华南防疫给水部队Ⅱ的相关罪证资料以后，将那些设备摧毁。
部队继续前进，在北京路附近与南方方面军二师的部队会合。
两个师的部队士兵随即继续向北追击逃窜的日军。
桂滇方面军也由上下九路，石甫路向北追击逃窜的日军。
日军设在北京路，石甫路的指挥机构和政府机构在北撤与23军军部会合的过程中，不断遭到一军战斗机和轰炸机的有限扫射和轰炸。伤亡不小，情况相当狼狈。
一军三个师在向北搜索进攻的时候，不时遇到日军部队的阻击。
日军阻击部队越顽强，说明一军距离他们正在撤退的指挥机构和政府机构越近。
由于日军的指挥机构和政府机构是坐车撤退，而且垫后的日军阻击也相当顽强。一军的三个师先后与日军垫后的部队激战，都没能追上日军的指挥机构和政府机构。
傍晚，日军越秀的104师团等指挥机构和政府机构撤到天河23军军部。
一军三个师追到天河外围时村镇时，遭到了日军主力部队的顽强阻击。
一军三个师先后停止了追击，构筑工事，防止日军反扑。