8月19日上午，在经过比较严密的部属后，松浦中将亲自指挥第106师团第111旅团向济南城展开了狂澜般的猛攻，其中，该旅团第147联队在济南城东部一带展开强攻式佯攻，争取把济南守军主力都吸引到济南城东部，该旅团第113联队则悄悄地迂回到济南城南部的长城岭、跑马岭、梯子山、黑牛寨等山岭地带，翻越山岭，猛然间拦腰插入济南城中部城区，里应外合，击碎济南守军的整体防线。两个联队里，第147联队齐装满员，拥有五千余兵力，第113联队在昨天因为轻敌冒进而遭到济南守军重创，全联队此时可战之兵只有1600余（不包括伤兵），相当于一个加强大队。松浦中将极度恼怒第113联队联队长坂野大佐在昨天的愚蠢行为，为顾保住自己和第106师团的颜面，他没有让坂野大佐去剖腹，并给了他这个“将功赎罪”的机会。“倘若不能一击必胜，你要么战死，要么剖腹，别来见我了，我不想亲自动手帮你介错。”松浦中将冷冷地命令坂野大佐。
“哈伊！感谢师团长阁下的恩典！属下誓死完成任务！”坂野大佐又羞愧又发狠。
日军攻击开始时，第17师的数千名官兵正在城内举行着一项特殊的宣誓仪式，说起来，这也是从南京军里带来的传统作风。仪式地点在济南城内商埠经四路小纬六路的一栋陈旧的大宅子，这是国民政府山东省交涉公署的遗址，十年前，济南惨案发生时，国民政府北伐军战地政务委员兼外交处主任蔡公时等17名外交官员被日军残杀在此，接着，日军在济南城大开杀戒，杀死杀伤中国军民11000余人，死难者超过6000人。此时的交涉公署遗址俨然成了一座大灵堂，香烛贡品、素布白绫，气氛庄严而沉重，灵堂当中是一个粗黑的“奠”字，横批“十年血债”，灵堂上是一大一小两个临时做的灵牌，小的灵牌上刻着“民国第一位抗日烈士蔡公时先生之灵位”，大的灵牌上刻着“惨死于济南惨案中我济南六千余同胞之灵位”。
“十年了！”策划并主持这场祭灵誓师仪式的张云两眼含泪地大声道，“十年前，倭贼在济南残杀了蔡公时先生，残杀了六千余济南同胞，十年前的血海深仇，我们不敢忘！现在，我们要报仇了！蔡公时先生、六千余济南同胞，我们对不起你们！我们竟然让你们等了十年！但我们不会让你们继续等了！你们当年含冤惨死，我们现在要用倭贼的人头让你们含笑九泉！我们一定会为你们报仇的！请你们的在天之灵看着吧！”他霍然转过身，面对着现场的数千官兵，“弟兄们！”他举起右拳，“血债血还！”
“血债血还！”无不目眦尽裂、嚼齿流血的官兵们一起发出惊天动地的怒吼声。
第171团第1营（机械化步兵营）营长李志远带着一干官兵风风火火地跑过来：“团座！八个！”他示意身后一队士兵，士兵们扭过来八个日军俘虏，“我营刚在大辛庄与日军展开激战，抓到八个杂种，先送过来。”
“来得好！”张云恶狠狠地看着那八个都受伤不轻的日军俘虏，“当年在济南大开杀戒的是第6师团，你们是第106师团，本就同根同源，很好，非常好，冤有头，债有主，你们死得完全不冤。你们这帮杂种，当年残杀蔡公时先生时居然把他割掉鼻子、耳朵，挖掉舌头、眼睛，今天我们就以彼之道还施彼身。李志远！”
“明白！”李志远一挥手，八个膀大腰圆的士兵一起手握着刺刀上前，在日语的惨叫声、哀嚎声、咒骂声中把八个日军俘虏全部割掉鼻子、耳朵，挖掉舌头、眼睛，最后斩首，八个血淋淋的人头都被放在蔡公时的灵位前以作祭奠。
“弟兄们！走！杀日本杂种去！”张云一挥手。
“杀！”官兵们齐齐怒发冲冠地大吼。
对于属于南京军成员的第17师官兵们而已，仇日本来就是他们最坚定的思想，而对于济南的广大平民而已，十年前的济南惨案则是敦促他们奋勇抵抗的警钟，全城军民同仇敌忾，愤怒地反击着大军压城的第106师团。日军炮兵联队疯狂地炮击济南城东部城区，第17师官兵们毫不示弱地也用猛烈的炮火还击日军，第17师原本有很多火炮，但都是便于携带的迫击炮、掷弹筒以及十多门步兵炮、山炮，但在济南火车站和日军的物资仓库内，第17师缴获到足有三十多门的日军榴弹炮，并且炮弹很多，都是原本要运往徐州战场的，前线日军需要更强大的炮兵力量，使得第17师运气非常好地得到了这批日制的榴弹炮和炮弹，因此炮火完全不输给第106师团。双方炮兵猛烈对射，炸得济南城东部战场浓烟蔽日、烈火冲天，城区一片接一片地化为瓦砾废墟，残垣断壁间，死守济南的中国军人无论是正规军、游击队、民兵、民工，都顽强抵抗、寸步不退，由于济南城内绝大部分的青壮年都得到了动员，人多力量大，所以济南城内遍地战壕，大街小巷的战壕被挖得犹如稻田水渠，守军官兵们与冲来的日军杀得战壕里血流漂杵、尸骸如麻，战斗意志之顽强让日军大为震惊。城内的每栋房屋都可能是一个据点，每条街道都可能是一道战壕，当日军嚎叫着冲进来时，街道两边的众多房屋内便闪起星星点点的弹火、落下接连不断的手榴弹，街道本身战壕如网，守军奋力反击，冲锋时，第17师的老兵们冲在最前面，每人后面都跟着几个民兵。“我要是倒下去，你们不要怕，不要转身跑，拿起我的枪，继续冲锋！不要当孬种啊！”“快死的时候，如果身边有鬼子，一定要用最后的力气拉响手榴弹！”老兵们都这样教导身后的民兵们。飞蝗闪电般的火力网中，日军和第17师的官兵们不断地在腥风血雨中成片成片地倒下去，日军身后的后续日军继续地扑上来，南京军身后的民兵们拿起老兵尸体上的武器，愤怒地呐喊着，前赴后继地冲向日军，与日军一起淹没在血肉横飞的惊涛骇浪中。
第17师官兵们的战斗意志自然是不用说的，该师官兵们都很吃惊，因为协助他们作战的济南民兵大部分也都英勇无比，第17师的随军战地记者询问一名在肉搏战中奋力砍杀了三名日军的济南民兵：“你为什么这么不怕死？”这名当民兵前从事铁匠行业所以身强力壮、肌肉发达的的济南青年两眼含泪地道：“我当然怕死了！只不过，我要是怕死逃跑了，我那在城内的爹娘和老婆孩子不就都要被日本鬼子杀了吗？”
由于济南城四周都可能遭到日军攻击，因此城内无法参战的居民，主要是老弱妇孺都被集中到城区中部，老人和孩子不能工作，青中年妇女们负责帮助军队的后勤事务，煮饭做菜、清洗衣物、救治伤员。每当有从最前线被替换回来的部队返回时，妇女们纷纷一窝蜂地包围上去，急切地询问自己的丈夫或哥哥弟弟的情况，很多妇女都带着孩子，焦急地呼喊着自己丈夫、孩子父亲的名字，发现期盼的人还在后，无不喜极而泣，发现期盼的人受伤被抬回来，无不惊慌失措、担忧焦虑，发现期盼的人没有回来或是蒙着白布被抬回来的，无不悲痛欲绝、放声痛哭。第17师的随军记者记录了很多点点滴滴的细节：有的参加过战斗后的民兵回来休整后，妻子抱着哭泣不肯放手，不愿意丈夫再去前线的枪林弹雨中；有济南青年男子报名民兵，妻子悲痛得又哭又骂“已经有那么多人，少你一个又怎么了”，结果被丈夫怒斥道“个个都像你这么想，谁还上去打日本人”“别人家男人是英雄好汉，难道我要当孬种胆小鬼吗？”出发时，全城哭声一片，有母亲含泪不舍地送别儿子，有妻子带着孩子泪流满面地送别丈夫，孩子们频频地挥手向父亲告别，出发的民兵们频频回头，无不眼红落泪。有民兵回来休整后兴高采烈地大喊大叫“我打死了一个日本兵”，也有民兵回来休整时垂头丧气或是惊恐不安，肯定是因为没有成功杀敌或是见到了可怕的画面。城内的所有寺庙、道观、尼姑庵、城隍庙、土地庙一时间人满为患，大批妇女络绎不绝地去烧香磕头、拜佛求神，为自己儿子、为自己丈夫、为自己兄长或弟弟祈求平安，或讨来护身符给即将上战场的家中男丁戴上，场景催人泪下，男人们在炮火连天的最前线跟日本人拼杀拼命，女人们在寺庙前跪下黑压压一大片地磕头祈祷。
济南民兵们都是济南本地人，他们很清楚，他们在前面顶着，后面就是他们的爹娘家人，他们要是在前面逃跑了，他们在后面的家人就要被日军屠杀了。这些济南民兵也许并非为了保卫国家而战，也许并非为了保卫故乡而战，但他们有个共同点，就是保护自己身后的家人。日军在开战前不允许城内妇孺老弱离城，导致与日军交战的济南民兵们基本上都有家人就在济南城内，迫使济南民兵们不得不为了保护家人而背水一战，济南民兵是真正的人民子弟兵。
日军第147联队对济南城东部城区疯狂攻击了一个白天，该联队死伤两千余人，拿下了五个比较重要的阵地，这五个阵地几乎清一色都是守军战死殆尽才丢失的，交战区域内横七竖八地倒着超过五千具尸体，层层叠叠、密密麻麻，一千多具属于日军，四千多具属于守军，战死的四千多名守军里，第17师和伞兵团的正规军士兵约有五百人，其余的都是济南民兵。如果不计算正规军的战果和炮弹造成的杀伤，济南民兵与日军在战斗中的死亡比例足足高达六比一以上，大部分阵亡的济南民兵没有真正地杀死一个日军就阵亡了，毕竟他们几乎没有接受过军事训练，枪械武器也不足，三个民兵才分到一支枪，尽管如此，他们仍然义无返顾。
“我们的爹娘和老婆孩子就在我们后面！我们不能退！”民兵们大呼着。
天黑后，济南全城仍然是杀声震天，因为守军展开了猛烈的反击，交战区域内刀光剑影、鬼哭狼嚎，如墨夜色中和忽闪忽闪的炮火中，潮水般扑向日军的守军与日军展开殊死的肉搏，参战的第17师官兵们手持刺刀，济南民兵们则手持各种五花八门的冷兵器甚至是农具工具，这是因为白天交战时，守军因为兵员素质（民兵）大不如日军，与日军进行子弹对射很吃亏，所以夜间展开混战时最有利于守军。事实确实证明了这一点，夜间混战后，济南民兵与日军的死伤比例只有白天的一半多一点，平均战死三四个民兵就能杀死一个日军，第147联队在这个夜间被杀伤一千三百余人，同时倒在战场上的还有三四百名第17师官兵以及三千多名济南民兵。
第147联队在济南城东部战场上受挫，第113联队在翻越济南城南部山峦时也遭到猛烈抵抗。比起日军，济南守军最大的优势就是人多，因此济南城南部几乎每一座山岭丘陵都有守军人员，大部分仍然是民兵。当第113联队试图悄悄翻越跑马岭时，负责在跑马岭警戒的一支济南民兵部队急忙发出警告信号并勇猛地投入战斗，战斗开始，民兵们用枪与日军展开对射，但由于民兵们枪支匮乏、射击精度很低，因此在对射中虽然居高临下，但却不是仰面进攻开火的日军的对手，因此民兵们拼命地投掷手榴弹，炸得满山遍地开花。手榴弹耗光后，民兵们举起山岭上的石头砸下去，山上山下，飞石如雨。得知跑马岭吃紧后，赵寿山命周复率领国军第五战区山东省独立游击队前去增援，周复赶到后仔细勘察敌情，命人去城内运来大批手榴弹以及几百把铁锹铁镐。跑马岭上杀声震天，部分官兵奋力地把手榴弹和石头砸向日军，另一部分官兵用铁锹铁镐在山岭上拼命挖掘石块、砸碎巨石，用石头充当武器，冰雹雨点般地砸向日军，配合机枪扫射，硬生生地把日军挡在跑马岭山脚下。苦战了一个白天后，民兵们伤亡三千多人，杀伤日军五六百人。急红眼的坂野大佐不得不收拢余部，集中剩下的一千余官兵，在夜色掩护下，试图从砧子山和九女山之间的山坳狭道突入城内。发现敌情后，周复调动了五千多名民兵前来阻拦，在山坳狭道间与日军展开了一场罕见的残酷肉搏。为了一举突破、完成任务，狗急跳墙的坂野大佐亲自举着第113联队的军旗，一千多日军发疯地与守军展开拼杀。血战一整夜，第113联队除了几十名日军抱着联队军旗逃走外，包括坂野大佐在内的九百六十多名日军都死在了山坳里，同时死在山坳里的还有四千多名济南民兵和三百多名第17师的老兵，山坳间尸骸狼藉、血流成河。
“八嘎！真是一群废物！”接到战报后的松浦中将暴怒地拔出军刀砍翻了眼前的办公桌，他心情恶劣至极，使得他五官狰狞得几乎扭曲，打了两天，第113联队打得只剩下联队军旗，第147联队也损失过半，这使得原以为自己能犁庭扫穴、摧朽拉枯的松浦中将感到自己就像奋力一拳却打在钢板上一样痛苦不堪，最麻烦的是，他时间真的太紧张了，他没有足够时间慢慢地进行这场战役，他就像矶谷中将第二，战前在寺内大将面前夸口说大话，开战后搞得自己骑虎难下。松浦中将记得，自己在寺内大将面前自信满满地声称“快者三天，慢者五天”就能拿下济南，结果，他不得不承认，自己低估了济南守军的战斗力。
“这个第17师为何如此能打？”松浦中将又惊又怒又疑惑，“根据帝国情报部门提供的资料，这个第17师是原先杨虎城的部队，是支那军里的杂牌部队，按照推断，该师已经基本拼光，所以被中央军吞并，换句话说，该师就是一个支那中央军的师，虽然装备了不少精良武器，但他们的战斗风格却远超过中央军其它部队。”他烦躁至极，“看来，只能使用飞机轰炸和特种弹相结合的办法了，否则，无法跟寺内大将交代啊！明天，必须要一举突破！实在不能拖延下去了！”