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45師拿下福岡外圍防禦之後在城外休整了兩天，而城內的日軍部隊也利用這兩天的時間部署了防務。
城內日軍第22師團師團長是大庭二郎，這傢伙之前給山縣有朋擔任過元帥副官，日俄戰爭期間任第3軍參謀副長，指揮旅順攻略戰。後備第2師團參謀長，近衛步兵第2聯隊長，陸軍戶山學校校長。1910年晉升陸軍少將。後來在陸軍步兵學校當任校長，還擔任過步兵第11旅團長，參謀本部附，第3師團長、軍事參議官，朝鮮軍司令官等職務。
儘管在福岡城外的外圍防線戰鬥中日軍很快被華軍突破防線，但是大庭二郎並沒有表現出擔憂的神色，他現在手上加上從海岸防線上逃出來的兩千多人一共還有一萬五千人，他將這一萬五千人其中一大半部署在城內，另外一少部分安排在東北方向的城外，守住這條退路。
大庭二郎利用這兩天的時間將整個福岡城內都部署了兵力，大街小巷都有日軍兵力防守，有的日軍躲在居民房子裡，有的日軍躲在街邊店鋪裡，有的日軍躲在高處控制制高點，還有人躲在下水道內忍受着臭氣，除此之外，日軍還在城內各交通路口設立了防禦工事以阻擋華軍的前進。
11月5日，45師對福岡城內發動進攻，上午戰鬥一開打，日軍部隊就完全放棄了城防，他們退守城內建築準備與華軍打巷戰，華軍隨即跟在後面打進城內。
45師第二團第一營接到了進攻城內的任務，華軍此前從未打過巷戰，也沒有進行過相關方面的訓練，當然日本人也沒有進行過這方面的訓練，雙方基本上都可以說是巷戰菜鳥。
上午九點，45師第二團第一營各部突入城內，在裝甲車的掩護下，士兵們端着步槍跟在裝甲車後面小心翼翼地觀察着街邊和前方的情況。
除了坦克發動機的轟鳴聲和士兵們的腳步聲之外，再也沒有其他的聲音。那些日本居民可能躲在房子內，也可能已經全家拖家帶口離開了，總之這城內看上去極爲蕭索，已經進入深秋的福岡城內大街上到處是枯黃的落葉。就連平時隨處可見的野狗在這個時候都看不到一隻。
前面路口有兩個日軍防禦工事，工事內各有一挺重機槍和一些士兵，看見大隊華軍開過來之後，兩個防禦工事內的日軍立即開火了，兩挺重機槍噴射出恐怖的火舌。無數子彈打在裝甲車上發出叮叮噹噹的聲響，但卻無法阻止華軍的前進，這是路口兩個三層樓的建築上也開火了，一些日軍居高令下向裝甲車和裝甲車後面的華軍士兵們開火，華軍士兵們受驚後紛紛躲在街邊店屋檐下並開始還擊。
華軍裝甲車上的機槍立即開火了，路口兩個日軍工事的火力立即被壓住，沙袋堆積起來的簡易防禦工事在裝甲車上恐怖的機槍火力打擊下很快承受不住解體了，一時間砂石和泥土亂飛，躲在裝甲車後面的幾個華軍士兵向那邊丟過去幾個手榴彈。
“轟轟轟轟”連續四聲爆炸將兩個防禦工事摧毀了，一些日軍士兵被爆炸掀翻出來。有的日軍士兵則被炸死後屍體趴在沙袋上。
“轟”“轟”路口兩棟三層樓的建築上連續發生兩聲爆炸，躲在上面射擊的一些日軍全部被炸死，原來是華軍後方有人用迫擊炮向那兩棟三層樓的建築發射了幾枚炮彈。
然而就在這時，情況突然發生了變化，從街道兩側店鋪的窗戶口突然伸出來許多槍管，有一支槍響了，緊接着許多槍管都噴射出火光。
“砰”
“砰”“砰”“砰”
一時間街道兩側傳出大量的槍聲，注意力都在前方的華軍士兵們毫無防備，被突然襲擊之下傷亡慘重，因爲是左右兩側都受到攻擊。因此很多華軍士兵們都沒有地方躲避，躲避了從左邊射來的子彈，而躲不掉從右邊射來的子彈。
在槍聲大作的同時，還夾雜着大量的華軍士兵的慘叫。一個連長淒厲地大叫：“所有人小心，他們躲在兩側店鋪內，前方停止前進，停止前進，士兵們全部背靠背給我反擊，反擊。機槍壓制對方火力”。
在這種情況下，即便是華軍如此訓練有素的軍隊都被打了一個措手不及，但華軍不愧是訓練有素，很快阻止起來，大量華軍士兵背靠背聚集在街道中間，互相掩護射擊，只有這樣纔可以減少傷亡，即便是找掩體躲避也無法避免被從另外方向射來的子彈，唯有背靠背向對面街邊店鋪射擊才能壓制敵軍火力。
華軍畢竟火力強大，不僅有重機槍還有輕機槍和裝甲車，在大量的機槍火力掃射下，躲在街邊店鋪內的日軍火力被壓制住，這給華軍軍官指揮調度的時間。
就在剛剛這幾分鐘的時間內，華軍在這條街道上就傷亡了八十多人，華軍在用強大的火力、冷靜的頭腦、強悍的軍事素質挽回了敗局。
“裝甲車機槍火力掃射，給我壓制！”一個連長拿着躲在一連裝甲車後面對着即時通訊步話機大聲喊道。
裝甲車上的機槍是可以隨意調轉槍口的，而且前後都有防彈擋板，這無疑是對日軍進行火力壓制的最佳武器。
“噠噠噠噠?”。
數輛裝甲車機槍手調轉槍口向街道兩側的店鋪大門和窗戶進行瘋狂的掃射，這個效果非常明顯，從街道兩側店鋪內傳出大量的慘叫聲，在此時日本的城市內大部分房子都是木質結構，少部分是磚木結構，這種房子的牆壁如何能夠擋得車載機槍的瘋狂掃射？大量躲在店鋪內的日軍士兵被機槍掃射而死。
壓制住日軍火力之後，華軍連長立即發佈命令，各排各班以小組爲作戰單位，對街邊店鋪一間間進行搜索和清理，一個班可以分成四個作戰小組，一個火力支援小組，而班長負責指揮協調，每個小組三個人，在戰鬥時互相掩護配合作戰。
“碰”的一聲響，一個華軍士兵踹開一間店鋪的大門，這時從店鋪內突然傳出一聲槍響，“砰”，踹門的士兵中彈倒下，躲在兩側的兩個同伴額頭上滿是汗珠，其中一個對另外一個打了一個眼神後立即將槍伸進店鋪內開槍，另外一個士兵迅速將被擊中的士兵拖到牆壁邊。
店鋪內的光線太暗，從外面根本無法第一時間看清店鋪內的情況，也無從發現日軍士兵躲藏的位置，更不知道里面有幾個日軍士兵。
給中槍的士兵處理了一下傷口之後，兩個士兵們又各自向店鋪內開了兩槍，這都是在沒有暴露身體的情況下，如果暴露身體，被擊中的機率會很大，因爲說不定躲在店鋪的日軍士兵正在瞄準。
左邊的士兵終於想到了一個辦法，他掏出一個手榴彈向對面的同伴示意，同伴點點頭表示明白，然後左邊的士兵拉了引線，手榴彈開始冒煙，很快被丟進店鋪內，“轟”的一聲巨響，大量的木屑、灰塵和泥土從店鋪大門內被炸出來，過了兩秒，右邊的士兵立即端着步槍衝進店鋪了。
“砰！”衝進去之後，士兵看見三個日軍士兵躺在地上，還有一個日軍士兵正坐在地上晃了晃腦袋，他當即向對方開槍打死了對方。
這時投手榴彈的士兵也衝了進來，看見通報警戒之後他立即用刺刀分別在躺在地上的三個日軍士兵分別各賞了一刀，其中兩個還沒死透，在被刺刀刺中之後才死去。
解決掉這四個日本兵，兩人又開始在店鋪了搜索，這間店鋪不小，說不好還有沒有日軍士兵躲藏在其他地方，兩人互相掩護很快將店鋪內搜索了一遍。
這兩個士兵用手榴彈清理店鋪內的日軍士兵的戰術很快被班長髮現，班長當即將這種戰術傳給另外幾個小組，然後這種戰術又被排長傳到其他班，後來又傳播到整個連隊和其他連隊，整個營都很快學會了這種戰術。
除了這個連在這條街道受到了日軍的襲擊之外，另外兩個步兵連也在另外兩條街道受到了日軍的埋伏和襲擊，都分別遭到了不同程度的損失，畢竟沒有人想到日軍士兵竟然利用居民的店鋪和民居做據點埋伏，華軍營長爲此事極爲自責，認爲自己還是太善良了，把日本人想得太好，實際上在戰爭中是可以無所不用其極的，只要能獲取勝利。
儘管進城的45師第二團第一營首戰就遭到了日軍在城內的埋伏，吃了大虧，但是華軍還是用自己極高的戰術素養和強大的火力穩住了陣腳並對埋伏區的日軍進行反擊，而後將三條街道兩側所有店鋪和民居都進行了清理，將這片區域的所有日軍進行肅清，而這個時間卻整整花了一天時間，直到下午五點左右，躲藏在這片區域的日軍才全部被肅清完畢，而華軍也完全佔領了這片區域。
隨後上面傳下命令，對佔領街區進行鞏固，防止日軍夜晚趁機反撲，於是二團第一營在這片區域的外圍路口設立防禦工事，並控制周圍制高點，用機槍守住，還派出巡邏隊對佔領區各街道小巷進行巡邏。(。)