日军守城兵力虽少，但防御工事极为隐蔽而坚固，火网严密，所有街道都被侧防火力diǎn所封锁，进攻部队多在越过街道或空地时突遭射击而伤亡倍增。
第20集团军针对日军此种战法，采取逐屋逐街进攻，先摧毁日军埋伏的侧防火力diǎn，在炮火掩护下步步推进，占领一处巩固一处，逐步“蚕食”。
激战至23日，日军联队长藏重康美及联队所有佐（校）级军官全被击毙，由太田正人大尉指挥联队残部2，600余人继续抵抗。
8月25日、29日、32日，又发动三次攻击，经反复争夺，白刃肉搏，付出重大伤亡。
9月9日，传来******训令：“腾冲必须在9月28日国耻纪念日之前夺回。”
9月23日，第20集团军集中全力猛攻竟日，黄昏时分肃清残敌。
9月24日，完全克复腾冲城。
此战俘虏日军官三人、士兵52人，其余全部被击毙。第20集团军伤亡官兵一万余人。
腾冲光复后，在腾冲城外西南约一公里的山冈上修建“国殇墓园”，内葬4，800余名阵亡将士忠骸，并建立阵亡将士纪念碑，将此战役中牺牲的第20集团军官兵和盟军官兵的姓名刻于碑上。另建忠烈祠，陈列记录作战照片和阵亡将士遗物。
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