十二月五日，经过一系列外围战斗，第3纵队一部在炮火掩护下，强渡松花江，攻占了哈尔滨机场。

随后，总攻开始。丁伟和王振国协调指挥，集中了第3、第6纵队的主要炮兵力量，对哈尔滨城区日军核心阵地进行了长时间的精确炮击。日军的重炮阵地、指挥中心、通讯站等关键目标被优先拔除。

攻城步兵在坦克引导下，多路突击。他们严格按照宋兴华倡导的“重火力、轻拼刺、尽量不冲锋”的现代作战理念，充分利用建筑物掩护，用冲锋枪、机枪、迫击炮、火箭筒和炸药包逐街逐屋清剿敌人，最大限度地减少了近距离肉搏带来的伤亡。

十二月十日，在八路军绝对优势兵力的打击下，哈尔滨日伪军守备队约一万人被歼，伪满军大量投降，哈尔滨这座北国名城宣告光复。

哈尔滨的易手，使得孤悬于北部的佳木斯日军第4军直属队和第8师团陷入了绝境。关东军司令部（临时组建，指挥已基本失灵）命令他们死守，但军心已乱。

与此同时，日军大本营从本土紧急调派的第5师团（广岛师团），正乘坐火车，企图经朝鲜半岛进入东北增援。然而，他们的行动早已被宋兴华的【雷达预警】捕捉。

“想进来？问过我们的空军没有？”宋兴华冷笑，命令：“空军第一航空兵团，集中力量，轮番轰炸鸭绿江铁路桥及朝鲜境内关键铁路枢纽，迟滞其行动！”

碧空之上，由数十架容克JU88轰炸机组成的庞大编队，在战斗机护航下，如同遮天的乌云，飞临鸭绿江上空。地面上的日军援军和第5师团的士兵们，惊恐地看着这些带着红色五角星徽标的死亡之鸟。

“呜——呜——”凄厉的防空警报在日军控制的车站、桥梁上空回荡，但效果寥寥。

领航轰炸机首先投下标志弹，红色的烟柱指示出目标区域。紧接着，整个编队依次进入投弹航线。