炮炮口指向旗下街，工兵营(2个队)和辎重营学兵随同炮兵上山，担任掩护；城内及近郊部队向旗界推进，三面包围，开放东门让其退却。
同盟会所编学生炸弹队由彭寿松指挥，分为两部分，配合新军作战；洋枪队分别占领电报局、邮政局和银行等机关。革命军总司令部设在花巷，在于山观音阁设前敌总指挥部。当晚部队开始行动，双方发生零星战斗。
一月二十一日拂晓，革命军发起攻击，从于山发炮轰击旗下街，命中将军署(今省立医院院址)。但因炮弹缺乏，发炮10余发后停止，步兵暂取守势。旗兵从旗汛口、狮桥头大路冲出，与革命军巷战，均被击退。文楷见于山炮声沉寂，率杀汉团冲锋队分路从观巷、九曲亭向于山猛扑，企图夺炮。
于山新军坚决阻击，学生炸弹队不断投掷炸弹，将冲至半山的冲锋队击退。接着，占领鳌峰坊法政学堂的捷胜营，从洋房窗口向于山阵地猛烈射击，造成革命军多人伤亡。不久，屏山枪械弹药库的炮弹运到，于山炮兵向法政学堂开炮，轰毁洋房，旗兵死伤甚多，余部纷纷逃窜。
这时，从闽北调来福州的徐镜清巡防营，经孙道仁派人争取，由洪山桥开进城内参加起义，革命军声势大振。于山上的新军步兵乘势冲下，重创杀汉团冲锋队，迫其退回九曲亭。在津门路、秀冶里、高节里一带的革命军也发起攻击，与旗兵展开激烈巷战，在学生炸弹队的配合下，击溃高节里等处的旗兵。在旗兵溃退时，杀汉团放火队于旗汛口、高节里、鳌峰坊等处放火。同盟会急调民团救火队灭火，并以军政府都督名义，电令长门炮台统领陈恩焘派兵400名，运炮4门前来助战，又派程拱宸等乘快轮到马江
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