第五旅团的第八，16两个战车联队，超过一百辆坦克在快速朝着牟城缺口推进，在牟城东边这里，日军战车第六旅团的13，17两个战车联队，集结数十辆坦克掩护步兵迅速从缺口进入到城内。坦克马达轰鸣，机枪不断朝着缺口这里进行火力试探，跟随在坦克的步兵快速行动，轻重机枪在不同地点架设起来，一辆辆坦克快速靠近缺口，步兵躲避在坦克后面做好战斗准备。南边这里作战的第三机动步兵联队迅速放弃车辆，步兵们在坦克后面前进。拥有装甲厚度超过25MM的九七式坦克担任先锋，一辆辆九七式坦克开始从牟城南边和东边缺口突进，他们想要通过缺口这里迅速进入到城内，大批步兵跟随在后面进行掩护。47MM反坦克炮，20MM机关炮，75MM高射炮，75MM山炮，九二式步兵炮等武器早已经架设起来进行掩护。“射击！”
当小鬼子坦克出现在缺口这里的时候，火箭炮营的营长毫不犹豫下达射击命令。150MM六管火箭炮迅速进行射击，“嗖嗖嗖”，火箭弹发射出来，准确击打在坦克装甲上，日军坦克一辆接着一辆被摧毁，有的坦克内部弹药被引爆，产生巨大爆炸声。小鬼子坦克虽然受到打击，出现损失，但后续坦克加速前进，想要趁机冲入到城内。“砰砰砰。”
这个时候，早已经准备好的新编第一旅反坦克部队，开火进行射击。57MM战防炮，37MM战防炮，20MM机关炮，60MM火箭筒以及12．7MM重机枪纷纷展开火力打击。一颗颗穿甲弹朝着日军打了过来，冲在最前面的坦克当成被打成筛子，坦克装甲上全部都是弹洞。一辆辆坦克被摧毁，堆积在缺口这里，后续坦克前进道路被阻拦。这个时候，120MM迫击炮，82MM迫击炮，60MM迫击炮，105MM榴弹炮，155MM榴弹炮迅速进行抛射。一颗颗榴弹朝着坦克后面的步兵进行炮击，榴弹落在地面上，巨大爆炸声响起，小鬼子开始鬼哭狼嚎。第三战车师团中将师团长西原一策是在后面进行观战，当看到自己部队付出不少坦克损失，而缺口这里也被阻挡住了，他脸上露出凝重表情，和27师团中将师团长原田雄吉打过招呼后，西原一策命令战车部队迅速后退。27师团中将师团长原田雄吉看到战车部队后退，他急忙命令自己步兵联队火速撤离战场。一月三日下午两点五十分，日军部队结束第一次对牟城攻击，但此时他们攻占外围阵地。日军第三战车师团两个战车旅团损失坦克数量超过三十辆，其中有二十辆是彻底被击毁，其余坦克倒是能修复使用，而他们也付出了三百多人伤亡，日军27师团则是付出超过五百人伤亡代价。夺取牟城外围阵地，日军伤亡没有超过一千人，但是守备外围阵地的89师和117师，却是付出超过一千人的伤亡代价，日军明显是处于优势的。小鬼子们积极准备下一次的攻击，炮兵部队开始对城内实施炮击，没有多久时间，航空兵部队也开始赶来助战，一枚枚航空炸弹，开始落在城内，牟城内的房屋纷纷倒塌，黑色硝烟弥漫，到处都是燃烧的火焰。13军石军长立即召集各部将官开会，他迅速制定了防御策略。在外围阵地作战付出八百多人伤亡的89师，被抽调担任预备队，新编第一旅和117师联手进行防御，其主要部署是，以新编第一旅重武器控制在一线阵地上，对日军坦克实施打击，117师和新编第一旅以营为单位，组建突击队，一旦日军步兵进入到城内，突击队立即展开反击，将其击溃或者歼灭。两个战防炮连，六个火器连，六个营部连，十八个武器排分散部署在前线阵地上，各种反坦克武器做好战斗准备，117师直属的火炮和重武器，也开始部署在阵地上。五个团十五个步兵营组成十五个突击队，三个突击队被部署在后方，担任预备队，十二个突击队分别部署在东边和南边，担任反击力量，只要小鬼子步兵冲进来，突击队便迅速展开反击，将他们解决。两个火箭炮营，两个榴弹炮营为避免遭到日军轰炸炮击，已经分散开始进行使用，他们随时支援前线作战。牟城外围阵地失守，但官兵们却士气高涨，石军长不断与各部联系，要求各部务必死守阵地。嘹亮的歌声不断在城内响起，一首首歌曲，鼓舞着官兵们的士气。“吾军欲发扬，精诚团结无欺罔，矢志救国亡，猛士力能守四方，不怕刀和枪，誓把敌人降，亲上死长，效命疆场，才算好儿郎。第一体要壮，筋骨锻如百炼钢，暑雨无怨伤，寒冬不畏冰雪霜，劳苦是顾常，饥咽芘与糠，卧薪何妨，胆亦能尝，齐学勾践王。道德要提倡，礼义廉耻四维张，谁给我们饷，百姓脂膏公家粮，步步自提防，骄纵与贪赃，长官榜样，军国规章，时刻不可忘。大任一身当，当仁于师亦不让，七尺何昂昂，常将天职记心上，爱国国必强，爱民民自康，为民保障，为国栋梁，即为本军光。”
新编第一旅的官兵们开始高声唱起军歌，他们虽然面对日军轰炸机和重炮袭击，但没有丝毫畏惧。我嘹亮歌声从城内传出，日军听到这歌声，都不由注目观察。战车第三师团中将师团长西原一策，27师团中将师团长原田雄吉眉头紧紧皱了起来。他们明显感觉到，这军歌已经对日军士气造成影响，两个人立即命令炮兵实施覆盖射击。独立炮兵战车第二联队，机动炮兵联队，山炮兵联队再次开火射击，一颗颗榴弹朝着城内射击过来。日军各部迅速在不同位置集结，此时日军已经更改了作战计划。27师团驻屯步兵第一联队，驻屯第二联队，驻屯第三联队，战车第三师团部直属反坦克炮队，高射炮队，搜索队在牟城东边集结，他们会从东边展开突破，日军这里作战以步兵为主。战车第三师团的三个战车联队，一百多辆坦克，加强第三机动步兵联队，则是集结在牟城南边，这里作战以坦克为主，日军炮兵主要集结在南边这里，掩护坦克部队前进。下午三点十五分，日军部队再次对牟城展开攻击，激烈作战开始了。而此时在京汉铁路这里，在日军攻击牟城同时，日军第一战车师团，36师团，独立混成第八旅团迅速出击。第一战车师团目前缺编第一战车联队，中将师团长星野利元之前在郑城打了败仗，他们不但没能守住郑城，而且还导致独立混成第三旅团被全歼，所以对这次作战，星野利元是很重视的。星野利元和36师团中将师团长井关仞，独立混成第八旅团少将旅团长吉田丰太郎商议后，他带着部队直接进行侧翼迂回，当日军36师团和独立混成第八旅团正面攻击12军的时候，第一战车师团开始展开迂回包抄。到三点钟，第一战车师团部队突然从12军侧翼杀出，12军81师措不及防，当场被击溃，上千人被第一战车部队歼灭，81师部队溃败后，正面抵抗日军36师团，独立混成第八旅团的20师和22师部队后路被切断，这两个师急忙撤离，但还是遭到第一战车师团打击。面对坦克部队的袭击，12军没有任何还手余地，他们付出超过三千人的伤亡代价，这才勉强撤离阵地。日军部队轻松到达京汉铁路，12军按照苏阳命令，开始朝着京汉铁路以西地区撤离。到达指定地点后，日军第一战车师团迅速抽调搜索队前往郑城方向侦察，日军部队则是快速加固工事。到下午五点钟，日军第一步作战计划基本上完成。第三战车师团，27师团，独立炮兵战车第二联队夺取牟城外围阵地，对牟城不断实施强攻，13军主力被牵制。第一战车师团，36师团，独立混成第八旅团，独立炮兵战车第一联队击溃12军，掌控京汉铁路。到现在，12军和13军两部伤亡超过五千人，而日军部队损失只有一千多人而已。12军，13军，骑兵第二军，游击纵队主力被日军吸引牵制在郑城这里。一月三日下午六点钟，38军部队赶到郑城以西地区，到达苏阳指定地点集结，赵军长迅速利用电台与苏阳取得联系，表示38军部队随时都能够参战。38军是西北军出身，之前长期驻守在中条山地区，被誉为中条山的铁链子，日军北部方面军之前数次对中条山进行攻击，但始终都没有取胜，但随着38军等部队被抽调离开后，日军展开的中条山会战，取得惊人战果，中条山要地也被日军夺取。38军这支部队具备有很强的防御能力，苏阳知道他们到来后，迅速命令其进驻到郑城。晚上七点钟，苏阳报请第一战区司令长官部后，他任命38军赵军长为郑城警备司令，统一指挥17师，新编35师，第四师，新编第二旅以及榴弹炮第一营，第二营，山炮第二营，第三营防御郑城。