而在第十一軍的軍部，陳武、範浩仁等人一緻決定趁包圍圈裏的日軍的士氣降到最低點的時候發起對包圍圈裏的日軍最後的總攻。陳武等人很清楚在包圍圈外的西聯軍的困境。可是他們更清楚包圍圈裏的日軍更不好過。經過兩天的戰鬥，特别是昨天晚上日軍不要命的突擊消耗了日軍大量的有生力量。陳武等人相信在今天發動對包圍圈裏的日軍的最後總攻是最好的時機，要是再等幾天部隊要付出的代價就會更大。想到就做的陳武等人決定就在十一月一日上午十一時準時發起進攻。在商定好了攻擊時間和主攻方向後，陳武等人将自己的決定上報到了西聯軍最高指揮部。想請求西聯軍最高指揮部的空中支援。無獨有偶，昨天晚上收到陳武等人聯名電報的蔡锷、蔣方震都認爲這是最好的時機，他們毫不猶豫地同意了陳武等人的計劃，并且表示他們會盡快派遣援軍和空中支援。
十一月一日上午十一時上海以西的西聯軍部隊對被包圍在上海以西的日軍發起了總攻。這次打響反攻第一槍的不是炮兵，而是空軍的轟炸機部隊。這次空軍轟炸機部隊再次攜帶了雲爆彈對被包圍的日軍進行空襲。沒有嘗過雲爆彈厲害的包圍圈裏的日軍部隊隻看到天空中有許多的大型炸彈落下，本能告訴他們這絕不是好東西。于是包圍圈裏的日軍全部都跑向了離自己最近的防空洞或防炮洞。隻是一些日軍沒想到他們在西聯軍空襲和炮擊中賴以存活的防空洞或防炮洞居然成了他們的墳墓。
空投下來的雲爆彈在預定高度發生了爆炸，爆炸不但産生了沖擊波，還消耗了大量的氧氣，造成了局部地區沒有氧氣。這樣在爆炸點附近的日軍當即見了天照大嬸，離得遠的也被爆炸産生的沖擊波震得不清。他們被這巨大的爆炸震驚了。因爲在他們的認知中中國是沒有這麽恐怖的炸彈的，可是中國偏偏有這樣的炸彈，這對他們的震撼就可想而知了。
雲爆彈投完後，空投雲爆彈的飛機就返航了。可是還有一大群攻擊機正在等待命令準備随時開始攻擊。沒多久攻擊開始的命令的下達了。當攻擊機機群飛到日軍陣地上空時，包圍圈裏的日軍正從防空洞或防炮洞李出來。毫無防備的日軍就成了攻擊機機群最好的靶子。看準時機的攻擊機機群馬上發起了進攻。這下防空洞或防炮洞外的日軍是倒了血黴了，隻要被攻擊機盯上那絕對是不死也殘。在攻擊機的攻擊結束後，西聯軍又開始了大規模的炮擊。炮擊結束後在包圍圈外的西聯軍第五軍和第十一軍開始行動了。他們馬上從自己的陣地上出發，準備以最快的速度完成對被包圍日軍的分割。這次進攻以坦克爲前導，裝甲輸送車和步兵戰車則随後跟進。
“連長，右前方一點方向日軍96式中型坦克（實際上是提前誕生的97式中型坦克）三輛。”在編号爲510的一輛隸屬于第五軍的zzt—32式坦克裏。身爲無線電員和裝填手的樊毅對自己的連長同時也是本車車長的梅蒼說道。
“老馮，告給你了。”
“你就放心吧。”馮長宇說道，“樊毅上穿甲彈。”
“是。”沒有絲毫猶豫樊毅将一枚穿甲彈上到了炮膛裏。
“好。”上完炮彈的樊毅大吼一聲。
聽到樊毅叫好的聲音，早就将一輛坦克瞄準的馮長宇按下了炮彈發射按鈕。随着火炮一震，穿甲彈飛出炮膛了。被發射出去的穿甲彈準确擊中了那輛被馮長宇瞄準的坦克。可是令馮長宇吃驚的是那輛坦克居然沒爆炸。
“老馮，難道你打偏了？”車長梅蒼說道。
“我絕沒打偏，是穿甲彈的威力實在是太強了。穿甲彈在打穿了日軍坦克的正面裝甲後又打穿了後部裝甲穿了出去。沒爆炸也正常。”馮長宇解釋道。“我知道了，我會将這一情況上報的。”梅蒼說道。
“換破甲彈。”
“是。”樊毅将一枚破甲彈裝進了炮膛裏。“好。”
“這次我送你去見你們那天照大嬸。”馮長宇小聲地說着。說完按下了發射按鈕。
轟的一聲被馮長宇瞄準的那輛坦克直接發生了爆炸，被炸成了零件狀。
“打得好。”梅蒼考到日軍坦克的下場後高興地叫道。
梅蒼車組的經曆是整個第五軍和第十一軍參戰的裝甲部隊的一個縮影。往往隻要日軍坦克被發現就會馬上被西聯軍的坦克摧毀。當然了一些日軍坦克想找西聯軍裝甲輸送車和步兵戰車的麻煩。可是他們用自己的生命知道了一個事實——西聯軍的裝甲輸送車和步兵戰車也能擊毀自己的坦克。
就這樣日軍還殘存的幾輛坦克就被西聯軍的裝甲部隊全殲了。在到達日軍陣地上後裝甲輸送車和步兵戰車裏的步兵也以最快的速度下了車投入到戰鬥中。
這次第五軍和第十一軍的聯手行動讓包圍圈裏的日軍隻有招架之功沒有還手之力。雖然日軍也發動了自殺式進攻，可是那畢竟是少數，并不能對進攻的第五軍和第十一軍産生重大影響。再加上之前的空襲和大規模炮擊已經讓包圍圈裏的日軍損失慘重，包圍圈裏的日軍的士氣和死戰之心已經降到了最低點。在這種情況下第五軍和第十一軍的裝甲部隊在成功分割了包圍圈裏的日軍後，并沒有乘機進攻，而是在步兵的幫助下繼續對日軍實施包圍。本着減小傷亡的原則在對剩餘的日軍完成包圍後，第五軍和第十一軍并沒有急着進攻，而是呼叫空中支援，讓攻擊機部隊對被圍的日軍開始再次攻擊。這樣一來時間就到了十一月一日下午五點。
“到時間了。”範浩仁靜靜地說道。
“是呀。”陳武點點頭，轉身命令道：“傳我命令，全軍開始最後的總攻。”
“是。”一個參謀大聲回答道。接着他轉身向其他人傳訴命令，“陳軍長命令，全軍開始最後的總攻。”
随着陳武的命令，早就準備好的西聯軍炮兵開始了炮擊。持續半個小時的炮擊結束後西聯軍的機械化步兵在坦克部隊的帶領下向日軍陣地出發了。由于這次日軍是被分成了兩個互不相連的部分，因此第五軍和第十一軍分别負責東西兩個包圍圈。
在第十一軍的前進道路上，東面包圍圈裏的日軍并沒有出現什麽大規模的激烈抵抗。第十一軍上下倒是感覺像是在武裝行軍，可是當靠近核心陣地時第十一軍部隊遭到了剩餘日軍的強烈抵抗，而且随着第十一軍越靠近核心陣地日軍的抵抗就越強烈。看到這種情況範浩仁意識到在東面的包圍圈裏絕對有一條大魚。于是範浩仁下令部隊向東面包圍圈裏的日軍發起猛攻，一定要逮住那條大魚。接下來第十一軍向東面包圍圈裏的日軍發起了更爲猛烈的攻擊，到了晚上九點東面包圍圈的戰鬥終于結束了。後來查明在東面的大魚就是時任日軍中國派遣軍總參謀長的闆垣征四郎和幾個死硬的旅團長。至于闆垣等人爲什麽會在東面的包圍圈裏那純屬意外。闆垣征四郎原打算去看看東面西聯軍的情況的，可是卻沒想到西聯軍在他到達後不久就發動了攻擊。這樣一來闆垣征四郎就隻能留在東面指揮戰鬥了。後來闆垣征四郎在看到部隊被分成兩部分後想馬上命令部隊奪回陣地。可是看看在東面部隊的現狀，闆垣征四郎就不得不打消了這個念頭。原本闆垣征四郎打算在天黑後命令部隊奪回陣地的，可是他沒想到西聯軍居然會在下午五點就開始發起進攻。突如其來的進攻打亂了闆垣征四郎的計劃，不得已之下闆垣征四郎隻好決定死守待援。隻不過這次是從死守，變成了守死了。等西聯軍發射的迫擊炮炮彈擊中他所在的指揮部時，他知道自己是再也回不到日本了。
與第十一軍相比負責西面包圍圈的第五軍則要相對輕松多了。因爲他們面對的日軍部隊是近衛旅團和絕大部分傷員。在十月三十一日晚上的拼死進攻中近衛旅團好不容易聚集起來的死戰勇氣已經被西聯軍打光了。第十一軍的進攻讓他們意識到昨天晚上讓他們損失慘重的部隊又來了。由于第十一軍和第五軍由于都是一線野戰部隊，因此他們的裝備有很多是一樣的，近衛旅團會這樣認爲也無可厚非。
毫無抵抗意識的近衛旅團就這樣被第十一軍全殲了。可是那些傷兵卻死戰不降，在他們死亡前還盡最大的可能向第五軍發起了進攻。可是日軍傷兵在身體上的先天不足讓他們的反攻沒有取得任何成績，反而讓第五軍能夠更加輕易地消滅他們。到了十一月一日晚上十一點第五軍的戰鬥已經結束。至此上海以西被圍的大約五萬日軍被西聯軍全殲。