所谓满籍人之中所有的技术工人、知识分子、学生，也全部被日军强行南迁。目前整个城内，只剩下二十余万在关东军眼中，除了肉盾之外几乎已经不再有任何利用价值，生活在最底层的普通百姓。原来曾经因为是伪满政治、军事、经济中心，而出现畸形繁华的新京城，已经大半成为一座空城。
经过数月的抢修，此时的新京城主城区，几乎整个都被关东军修建成为一所要塞。不仅市郊遍布了大大小小的明碉暗堡等工事群。就连城区内所有的地上建筑，全部改造成为工事。伪满八大部金碧辉煌的几座大楼，全部被改成了坚固的工事群。
临街的大大小小所有相连的建筑物，内部之间全部被打通。所有临街的除了留下射击孔之外，绝大部分的窗户全部被砌死。城区伊通河上的所有桥梁，都埋设上了炸药。主要的街道上，都布满了地雷。而新京守军的司令部，也迁移到伪满中央银行那座兼顾的地下储备室内。
经过改进后新京城的日军整体防守体系，可谓是相当的严密。但是其将大部分的城区居民都迁移，也让抗联少了许多的顾忌。上来便动用了上至二百四十毫米榴弹炮，下至大量七十五毫米山野炮的全部火力实施火力支援。
尽管二百四十毫米榴弹炮，目前只有战前从美国运来的一千枚，射程也相当的近。但是这种火炮的威力却是实打实，一炮下去半个街区都变成了一堆瓦砾。面对着这款自己制造的大威力榴弹炮，挨了一顿胖揍的日军却是无可奈何。
即便是在第一阶段会战之中屡次吃了大亏，但仍旧找不到合适的应对之策。再坚固的工事，也扛不住一发炮弹的轰击。在这种大威力的榴弹炮，以及大大小小上百门火炮的火力支援之下。北面发起的部队，进展速度相当的不慢。
经过一天的激战，北面发起攻击的部队。在坦克的掩护之下，经过反复争夺，先后拿下宽城子车站、第一国民高等学校、新京畜产兽医大学、宽城子警察署、高砂町等新京城北日军固守的要点。其中最坚固的宽城子车站、高砂町北部日军阵地，都是在二百四十毫米榴弹炮的火力轰击之下，在短时间之内顺利拿下的。
战至二十日黄昏，新京北正面的突击部队，已经相当一部分的兵力突入铁路线以南的新京主城区。在新京北城区，与日军展开激烈的巷战。而在城西的攻势，也逐次逼近了环城公路城西段。只有城东方向，因为日军的顽强抵抗，切断新京至双阳公路的战斗打成了胶着状。但第一天的进展，王光宇仍旧可以说是比较满意的。
尽管对抗联的装甲集群攻势，也与华北方面军一样有了一定的心理准备。但是整个新京战场的关东军，却依旧被从四个方向同时压过来的铺天盖地的坦克集群，打的是措手不及。尤其是怀德方向装甲二师采取的古怪战术，让日军几乎毫无准备。成为整个新京战场，第一面被突破的关东军防御地带。
关东军对抗联坦克数量的上判断，还停留在第一阶段会战之中。关东军从上到下就压根就没有想到过，抗联居然一下子会多出这么多的坦克。原本之前发现抗联通过铁路将大量的坦克向西输送，还以为祸水东移的关东军在心中还在暗自庆幸，抗联的装甲铁拳不会砸在自己身上。
尽管在战役打响之前，前沿各部队也多次听到坦克发动机的轰鸣声。甚至在新京以北的日军，已经清晰的看到抗联的坦克正在攻击发起地域移动。但对于关东军来说，抗联坦克部队的主力已经全部西进，剩下不多的坦克数量不过是皮毛而已，对新京战场上的关东军大军没有什么太大的威胁。
就算全部投入到一线作战，也不会对新京战场上有多少威胁。尽管吃了多次大亏的关东军，对来自抗联内部有限的情报，已经是相当不信任了。但战役打响之前，四洮铁路上西运的大量坦克，却是让他们被迷花了眼睛。
他们将更多的精力，都用来构筑防御步兵突击攻势的野战工事群上。而没有像华北方面军那样，固执的认为抗联会使用大量的坦克发起大范围的迂回穿插、分割战术，而那么拼命的想尽一切办法凑集反坦克火力。
反倒是在发现抗联大量坦克西运之后，将原来部署在新京周边战场，尤其是西面的反坦克火力，大部分调往了新京市区内。雷区的面积，也开始缩小。原本埋设的反坦克地雷，大部分都被重新起出来，送往了可能会遭受抗联坦克威胁的双辽一线。
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