驻守紫金山一线的是教导总队第二旅第三团，团长叫李西开，团副彭月翔、朱道源。该团完全按照德国6军编制，除了三个步兵营外，还有一个机枪连、一个八二迫击炮排、一个榴弹炮连、一个战车防御炮连、一个通信连、一个输送连，共十六个连队。
接受坚守紫金山阵地，阻击迟滞敌人任务后，李西开按照张治中的部署，一改过去那种线性防御阵地安排，而是将榴弹炮连置于富贵山，八二迫击炮排随卢禹鼎第三营部署在紫金山老虎洞制高点一线，其余部队集中部署在紫金山第二峰、中山陵、明孝陵一线，与老虎洞的三营遥相呼应。
中午一点的时候，日军第十六师团前锋33师团抵达紫金山一线，与三营接火。
战斗一开始就进入白热化。十六师团是有备而来，野炮、战车、骑兵、步兵齐上阵；二旅三团是以逸待劳，武器精良，又凭借工事，双方马上就打的难解难分。后来，日军升起热气球，里面坐着观测员，指挥引导炮兵作战，三营伤亡过半，撤往紫金山第二峰。日军接踵而至，双方在第二峰又展开激战。
李西开见日军飞机、坦克、野炮配合有序，攻势连绵不断，知道今日之战非常凶险，严令榴弹炮连不计伤亡，一定为团主力提供火力支援，自己离开地道内的指挥所，上到火线上，督率部队利用地形与敌激战。
教导总队在紫金山驻防已.达四年之久，战士们对这里地形很熟，加上工事坚固，一时间日军倒也无法。
但双方的平衡没有持续多久，当.榴弹炮连阵地被日军飞机摧毁后，迫击炮排的阵地接着就被摧毁。没有了重火力支援压制，日军的进攻就更凶猛了。到后来，日军索性施放毒气弹，企图一击成功。
李西开知道日军早晚会施放.毒气，原来已有防备，但见部队伤亡太大，已经失去了坚守阵地与敌抗衡的实力，就决心撤退，保存有生力量，回城再战。
与城内巷战部队一联系，得到的消息是日军第九.师团已经攻进城内，103师、112师正与敌激战，要求三团无论如何坚守阵地，千万不能这个时候放16师团进城。
李西开无奈，只好调整部署，让彭月翔率一营、战车.防御炮连、通信连、输送连和失去了炮的炮兵们撤回城内，依城墙坚守，自己和朱道源率二营殿后掩护，节节抗击，逐步向城内撤去。
十六师团见守军阵线松动，马上就一路衔尾急.追，迫得二营连连后退，直接退入了太平门。
此时，已是下午4.点了，
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