当晚，第二师各部队悄悄进入预定位置，构筑工事，等待进攻命令。城内的日泰联军早已人心惶惶。

随着总攻打响。周曦汉一声令下，重炮团的几十门大炮同时开火，炮弹呼啸着飞向湄占城的城墙和防御工事。“轰！轰！轰！”巨大的爆炸声此起彼伏，城墙被炸开一个个缺口，城墙上的机枪阵地瞬间被炮火覆盖，日军和泰国士兵死伤惨重。

“冲啊！”第二师第二团的战士们在团长的带领下，冒着炮火冲向东门。他们架起云梯，奋力攀爬城墙。一名战士刚爬上城头，就与一名日军士兵展开肉搏，他凭借着灵活的身手，一刀刺中日军的胸膛，将其推下城墙。后面的战士源源不断地涌上城头，与敌人展开激烈厮杀。

南门方向，第二师第三团发起猛烈佯攻，战士们集中火力射击，呐喊声震天动地。

城内的日泰联军腹背受敌，顿时陷入混乱。泰国士兵本就无心恋战，看到南洋军攻势猛烈，纷纷放下武器投降。日军虽然负隅顽抗，但寡不敌众，很快被分割包围。负责守备湄占城的是日军驻泰第一旅团的一个中佐，让就金龙让他带领几百个日本士兵和两千泰国兵守备城池的时候，他就知道自己是必死无疑的了。

当城池即将沦陷的时候，这个中佐只能切腹，结束了自己的生命，跟在他身边的几个日本兵，有个举枪自杀，有的冲入敌阵，全部战死。

中午时分，湄占城的枪声渐渐平息。周曦汉率领部队入城，看着街道上投降的俘虏和缴获的武器弹药。此战，南洋军仅用半天时间就攻占了湄占城，歼灭日军三百余人，俘虏泰国士兵两千余人，自身伤亡不足五百人。

李云龙率领第三团赶到湄占城时，战斗已经结束。他看着城内的景象，忍不住抱怨“这才打了多久就结束了？”

周曦汉早在肇州的时候就见过这个第一师的肇州铁三角了，尤其是李云龙，跟个惹祸精一样。他笑着拍了拍李云龙的肩膀“李团长，好戏还在后头呢！清莱城的战斗才是重头戏，有的是你表现的机会。”

休整一日后，南洋军继续向清莱城推进。此时的日泰联军已是惊弓之鸟，沿途的小股守军纷纷望风而逃，南洋军几乎没有遇到像样的抵抗，一路势如破竹，于12月10日傍晚抵达清莱城外，形成了合围之势。