午夜时分，荷泽郊外战况始趋沉寂。

１４日拂晓，日军第十四师团主力赶到，即对荷泽城行三面包围。凌晨5时许，日军集中炮火向护城堤外围阵地轰击，继而又向城内行散。是时，残夜未尽，星月尚明，荷泽城内，被敌炮击中的房屋熊熊起火，光焰烛天。集团军参谋长傅立平，即命城内炮兵向日军炮兵阵地还击。一时间，两军炮兵发的炮弹在夜空中尖厉飞鸣，雪亮的弹弧线织如网。敌我双方阵地，爆炸声密如联珠，火光照彻四野。许多中日官兵在炮火中不战而亡。

随后，日军步兵在坦克掩护下，向护城堤发起攻击。中国守军先用迫击炮猛击敌坦克，待敌步兵近，即以轻重机枪向敌猛。日军坦克被迫击炮击毁三辆，步兵伤亡惨重，阵前百米之内，陈尸狼籍。来势凶猛的第一次冲锋很快被中国军队击溃。

天亮之后，日军又组织数次冲锋，均被中国守军阻于护城堤外。但有少数日军于两军混战之际冲护城堤内，于各村落中伺机从背后向护城堤袭击。

两军激战至中午时分，荷泽郊外的枪炮声才渐趋稀落。

此时，李必蕃所率一旅之众，伤亡已近一半。而第六十七旅旅长李严武于战斗激烈之际，竟率后撤，使李必蕃左翼完全失去掩护，正面阵地兵力更显单薄。李必蕃将李严武率撤退之举愤而电告商震，商震当即电令参谋长傅立平：李师被敌冲散，情形望速查询。并应令督战官速饬执法队严厉法办。余未冲散者，仍应继续作战。并速王劲哉师向攻城之敌腰击。

但是，由商震三次电令驰援荷泽的王劲哉新编第三十五师，直到荷泽失守也未现。

至１５日，商震才得到情报：王劲哉师到达荷泽东北２0余里的索附近遇敌阻击，无法前。

下午２时左右，敌阵中突然响起两声号炮，随后，日军步兵在坦克掩护下般向护城堤涌来。日军炮兵也同时向前推，以重炮向西、北两面城垣及城门直接轰击。同时，敌机数架也自北飞来，向城内投弹轰炸。随后沿城墙线往返俯冲，以机枪对城上守军反复扫，弹雨倾而下，几乎不放过城每一尺土地。

荷泽因以前发生过地震，城墙数倒塌，后虽经修补，但薄不。在敌炮的轰击下，西、北两面城墙已多现缺。

下午５时左右，护城堤阵地终于被日军突破，李必蕃与数百名官兵陷敌军包围，情况十分危急。

突破荷泽外围防线的日军步兵，在炮火及坦克掩护下一举攻至城下，从西、北两面蜂拥爬城。城内中国守军在敌机飞走后，迅速登上城墙，以步、机枪向敌猛。从北面爬城的敌军，多数被密的枪弹击毙于城下，少数爬上城墙的日军，也被中国守军以刺刀手榴弹消灭。后来日军被迫向东、西两面转攻。

此后，日军坦克从被炮火炸塌的西门冲城内，以机枪封锁大街，掩护步兵城。继而西南城墙及城门也被日军占领。