7月27日上午11点，龙军开始了进攻前的火力准备。炮火急袭后，龙军战斗工兵第一和第四突击旅的强击战斗群发起了冲击，企图从三个方向冲进艾尔米塔什宫，但是未得到可靠压制的苏军火力点立刻喷射出猛烈的火力。龙军士兵纷纷中弹倒地，掩护出击的十几辆坦克也被反坦克炮击毁大半，第一次冲击失利。
下午13点，龙军89门火炮、自行火和火箭炮对艾尔米塔什宫暴露的火力点进行了30分钟地直接打击，艾尔米塔什宫的墙面顿时变得千疮百孔，用砖石堵住门窗构成的火力点连同后面的士兵都被炸碎，在宫殿厚实的墙面也被炸开若干大洞。
趁着苏军火力被压制的时候，龙军各强击支队在十几辆熊式突击坦克和自行爆炸车的掩护下，重新发起冲击。他们利用空地上的障碍物和兵器残骸作掩护交替前进，避开苏军正面火力，缓慢地向宫殿推进。终于在14点25分，第二战斗工兵旅进了艾尔米塔什宫。
突入的龙军立刻分成小组，逐层肃清大楼第一层的苏军。双方在房间内、楼梯上、走廊里展开了激烈的近距离交战，几乎动用了所有类型的武器，从匕首、刺刀、手榴弹直到重机枪、火焰喷射器。自动武器像刮风一样狂扫，宫殿的墙壁全都变成了蜂窝状。急红眼的中国士兵把本来是“坦克杀手”的单兵火箭筒也用来对付苏军步兵，向里面架着机枪的的苏军防御部队胡乱喷射，击中的地方不是一片血雾就是轰然一个大洞。
由于面积太大，龙军攻进来后，也只能攻占一块地方巩固一块地方，不可能像别的建筑物那样一蹴而就。苏军甚至把原来室内战斗根本用不上的重机枪也抬进来，向对面龙军猛扫。落到苏军手中的长柄火箭弹也成了龙军的噩梦，苏军摸到一枚就不管三七二十一向龙军发射。
在硝烟弥漫光线昏暗的宫殿内部，不断有双方士兵从楼梯或楼板上的大洞跌下，摔在坚硬的地面上死去。龙军付出惨重代价后，终于肃清了宫殿的下面几层的苏军，但据守大楼的苏军拒不投降，要与敌人死战到底。
7月27日18点，力量对比的天平开始向龙军倾斜，随着越来越多的苏联士兵被打死，苏军的抵抗开始减弱了。这时不想在即将胜利的时刻付出更大代价的龙军指挥官，召唤坦克向宫殿尚在苏军手中的楼层射击。停在宫殿前面广场上的坦克立即开火，砖石夹杂着苏联士兵的身体四处横飞。
来自战斗工兵第一突击集群的龙军士兵刘向阳中士在艾尔米塔什宫主楼圆顶上升起了中国陆军军旗和五爪金龙旗。
27日晚上，总理府里残剩下的人，包括日丹诺夫和霍津等人开始突围，留守的苏联部队为此动用了5辆坦克。。但在通过艾尔米塔什宫附近的电车轨道时被干掉了，日丹诺夫死在了突围途中。被打散的霍津等人则在通过贫民区时看见了工人从窗户里伸出的示威拳头。这是苏联工人阶级在末日临头的红色布尔什维克面前显示的全部威力。霍津将军成为了中国人的俘虏。
7月28日，在斯大林格勒个别地方，残存的苏军和龙军正在夏宫附近展开激战。该师不足一营的剩余部队在夏宫附近的街垒和动物园的地堡里，进行着最后有组织的抵抗。到了当天中午，战斗仍然没有结束。而下午2点钟，苏军最后1辆坦克被丢弃在距离彼得一世青铜纪念碑只有几百米的地方，最后一门苏军的反坦克炮也被摧毁，失去了坦克的苏联坦克手毫不犹豫地拿起了步兵武器，与步兵一起进行了最后的战斗。傍晚，这里的苏军被彻底歼灭，一面五爪金龙旗插在了彼得一世青铜纪念碑上的青铜马上面。
7月28日8点，费久宁斯基少将向龙军表示苏军拒绝无条件投降。此时，斯大林格勒市内只剩下个别地方还有苏军在凭借为数不多的弹药固守在孤零零的街垒或大楼中，成了黑色海洋中的孤岛。
龙军所有火炮一齐向苏军阵地开火，明确警告苏联人不投降只能自取灭亡。
7月29日晚，龙军最后肃清了艾尔米塔什宫的残敌。
7月29日凌晨四点左右，斯大林格勒城防副司令扎卡采夫大校来到龙军陈济棠将军的指挥部，告诉对方，费久宁斯基少将已经自杀，然后向斯大林格勒城防部队下达了立即停止抵抗的命令。
30日15点，斯大林格勒城防部队全部放下武器，斯大林格勒巷战和整个战役正式结束。昔日的俄罗斯帝国的首都、俄国革命的摇篮，从这一天起正式落入了中国人之手。
同一天，斯大林格勒的防御者，苏联总参谋长，康斯坦丁#朱可夫在经过了数天艰苦的旅程之后到达了莫斯科。
朱可夫的车子刚刚开到了克里姆林宫。斯大林卫队长迎接他并通知说：“最高统帅病了，正在他住所里工作。”
斯大林感冒了，面色不好，冷淡地接待朱可夫，然后走到地图跟前，慢慢的问道：“你听说了么？斯大林格勒被那个小家伙攻占了。”
“恩！”朱可夫微微的点了点头，他脸色复杂的对斯大林说道：“领袖，斯大林格勒被中国人占领是我的耻辱。我希望立刻带领部队去收复斯大林格勒这个我们党的圣地！”
“不！”斯大林微微的摆了摆手，“现在的情况对于我们而言十分危险，而且已经不单单是斯大林格勒一个城市的问题了。更何况，斯大林格勒也是经过了一番血战之后才失守的。他们将中国人最强大的一个战略集团牢牢的盯在了那里三个月之久。所以这次战役有它积极的一面。”
朱可夫听到斯大林的话，才微微的松了一口气。斯大林并没有因为他丢失斯大林格勒而怪罪自己。
“康斯坦丁诺维奇，你认为中国人最近期间会从列宁格勒抽调部队南下吗？”
“我想很有可能。”朱可夫迅速的回答道：“敌人随在斯大林格勒损失惨重，但是，他们的装甲部队的损失并不大。虽然，有情报表明，龙军在战斗的后期投入了大量的装甲部队，但是番号只有第四装甲集团军，而他们的坦克和摩托化部队已经从斯大林格勒地区调到了中央方向某地。所以，斯大林格勒地区的敌人南下是有可能的。”
“你认为光绪将把从斯大林格勒地区调出的坦克和摩托化部队用在哪里？”
“显然。用在莫斯科方向，当然，要在补充人员和维修兵器之后。但是以现在的天气和龙军的调整，他们至少需要两周以上的时间。”
斯大林在沉默了片刻之后，指着地图上维亚兹玛—热科夫地区对朱可夫说道：“你看，这里的情况很严重。我无法从西方方面军和预备队方面军得到有关真实情况的详细报告。由于不了解敌人进攻的地点和部署，以及我军的状况，我们不能定下任何决心。现在请你到总参谋部去一趟，详细弄清那里的情况，并随时给我来电话，我等着你的消息。”
告别了最高统帅，朱可夫迅速的到总参谋长沙波什尼科夫那里去，向他详细报告了斯大林格勒地区的情况。
离开沙波什尼科夫那里，朱可夫直接乘车到西方方面军司令部去。途中朱可夫先详细的研究了前线的情况和敌我双方的行动，当抵达西方方面军司令部时已是夜间。值班员报告说，所有的领导人员都在司令员那里开会。司令员屋子点着蜡烛，有点昏暗。桌子旁边坐着科涅夫、索科洛夫斯基、布尔加宁、马兰金，每一个人都是极度疲劳的样子。
“我受最高统帅的委托来了解情况，而且要直接从这里用电话向他汇报。”朱可夫走进了会场之后迅速的开口命令。
方面军作战部长马兰金中将介绍一些最新情况，在听取了对方的介绍之后，朱可夫迅速给斯大林打了电话，向斯大林汇报了西部战线情况。
“现在主要的危险是莫扎伊斯克防线的掩护兵力薄弱，因而敌人的装甲坦克兵有可能突然出现在莫斯科附近，应尽快设法从别处抽调部队，增强莫扎伊斯克防线。”
斯大林则大声的问道：“西方方面军的第19和第20集团军以及博尔金指挥的集群在什么地方？”
朱可夫迅速的回答说：“被合围在维亚兹玛以西和西南地区，因为陈济棠的装甲部队已经出现在了维亚兹玛以东的奥廖尔。他们的装甲集群正沿着奥廖尔——图拉公路向图拉前进。另外，李宗仁的装甲部队也越过了热科夫，从克林向加里宁方向前进。估计他们正在对维亚兹玛的守军进行深远的包围。”
“你打算做些什么.“现在我要去找布琼尼，我需要得到确实的情报，此外，我还要亲自去指挥部队。”朱可夫迅速的开口“你知道预备队方面军的司令部在什么地方吗？”
朱可夫接着开口：“我到小雅罗斯拉韦茨地区某个地方去找。”
“好，你去找布琼尼，并从他那里立即打电话给我。”说道这里斯大林冷冷的挂断了电话。