南路，第10集團軍第114師團，沿宜興、溧陽、溧水公路向南京推進；第6、第18師團，沿寧國、蕪湖公路向蕪湖進攻，切斷守衛南京中國軍隊沿長江西去的退路。
國崎支隊，攻占浦口，切斷中國軍隊的後路。
為迅速奪取南京，日軍加快進攻節奏。12月6日，日軍進抵棲霞山、湯山、淳化鎮等地，基本上從三麵形成對南京的包圍。第二天，日軍陸續向守衛南京外圍的中國軍隊發起攻擊。
12月8日，一部分日軍向東樵村、西莊附近地域發起攻擊，中國守軍第51師奮起反擊，堅決阻擊日軍進攻，雙方激烈爭奪，中國軍隊傷亡慘重，第五營官兵幾乎全部犧牲。午後，東樵村、西莊等陣地被日軍攻占，中國守軍撤到板橋鎮。另一部分日軍攻占了鎮江炮台。當天夜晚，日軍向南京市區發動進攻。
12月9日，日軍第16師團攻占麒麟門、白水橋後，直接向中山門、太平門、和平門進攻。中山門位於南京市中山東路的東端，原是明朝初年宮城東麵的朝陽門，為一座甕城，難以通車。1927年修建中山陵大道時，把原來的門基挖低，重新修建了一座三孔拱形的磚門。中門洞上，嵌有“中山門”三個大字的石額。中山門是通向東郊的大門，一旦失守，南京東麵就有一個缺口。因此，中國守軍對進攻中山門的日軍進行了頑強抗擊。這天，日軍第6師團攻占牛首山，當這路日軍前進到上河鎮時，遭到第74軍的猛烈反擊。
12月10日，日軍第9師團突破光華門後，中國守軍第87師與教導總隊官兵，對日軍發動了猛烈反擊，殲滅了日軍的突擊隊，恢複了原有陣地。日軍第114、第6師團向雨花台、通濟門、紫金山第三峰等地，同時發動進攻，遭到中國守軍的有力抗擊。日軍在光華門得而複失以後，難有新的突破，就把部分兵力潛伏在城門洞內，日軍的行動被守城的中國軍隊觀察得清清楚楚。夜幕降臨後，第156師組織敢死隊，悄悄沿城牆而下，消滅了潛伏在城門洞內的大部分日軍後，又殺傷了占領通光營房的許多日寇。
12月12日，日軍第6師團進攻雨花台。雨花台高約100米，長3000米，是南京城南的一個重要山崗。傳說在六朝時，雲光法師在此講經，感動了天神，落花如雨，故稱雨花台。守雨花台的是第88師，麵對優勢日軍的進攻，官兵們頑強抗擊，給日軍以重大殺傷。激戰到中午，日軍攻占雨花台，第88師退守中華門。
中華門在南京聚寶山北，南臨長幹橋，北倚鎮淮橋，秦淮河南北貫通，古稱“聚寶門”，辛亥革命後改稱中華門。這是一座甕城，前後四重，每道牆正中都有一座拱門。底層外圍以及東西兩側都有藏兵洞，共有72個藏兵洞。圍繞這座結構複雜、規模宏大的城門，中日雙方發生激戰，日軍調用重炮轟擊中華門，多處城牆被炸塌，日軍乘機從炸塌的城牆處湧進中華門，守軍被迫撤離中華門。
中華門失守，南京被日軍打開了一個缺口。不久，日軍又相繼突入光華門等地。日軍第16師團攻占紫金山後，攻破了中山門，突入南京城內。
日軍第13師團向烏龍山要塞發動猛烈攻擊，第9旅團橫渡長江，向浦口推進，南京到長江對岸的通道被切斷。日軍第18師團攻占蕪湖後，立即向當塗前進。中國守軍的後路被切斷了。
蔣介石得知上述戰況以後，知道南京難以久守。傍晚電令唐生智：“如情勢不能久守時，可相機撤退。”
唐生智接到蔣介石命令，立即召集各部隊的軍、師長緊急會議，唐決定部隊撤退。當時，南京守軍人多船少，唐生智命令部分渡江，大部分部隊突圍。
唐生智突圍令下，十萬守軍傾刻失控。部分確定突圍的部隊也湧向長江邊，紛紛爭船搶渡，形成了“大部渡江，一部突圍”的混亂局麵。當夜，第66、第83軍從紫金山北麓和棲霞山附近成功突圍，退向寧國一帶。部隊在突圍時，遭受嚴重損失。
唐生智在第36師掩護下，於12日晚上從下關渡過長江，離開南京。
12月13日，日本侵略軍紛紛突入南京後，在第6師團師團長穀壽夫指揮下，瘋狂屠殺手無寸鐵的南京市民。
12月17日，鬆井石根司令進入南京，這位司令官不但不製止日本兵的野蠻行徑，反而獎勵最野蠻的第6師團師團長穀壽夫，使得日軍的侵略獸行愈演愈烈，日本侵略軍還進行殘殺人民的競賽。僑居南京的一些外國人，曾組織“國際委員會”，向穀壽夫連續提出12次抗議，但穀壽夫依然縱兵殺人、放火、奸X、搶劫。