获的蒙古俘虏劝告他们投降。但是，蒙古守将拒绝了。
当天傍晚，何无敌将军就宣布对大同城发起猛攻。这时，围攻大同的明军达到了四万人之多，是已经伤亡近万人的蒙古士兵的近两倍。
晚上九点，明军的突击部队和炮兵都按预定计划进入集中地域，并占领了预先构筑好的阵地，完成了最后的进攻准备。
随着何无敌一声令下，明军队大同城的的总攻正式开始。明军的四百门各种口径火炮，调好射击落弹点，集中地向大同城猛烈轰击。一排排的炮弹掠空而过，飞向蒙古军队阵地。大同城内顿时变成了火海。在明军的猛烈炮火打击下，蒙古人精心构筑的防御工事很快被摧毁。