第二天，華東政府就回復東北戰區，同意發動進攻沈陽的戰役。其實就算東北戰區不提出申請，軍事工作組也會在近幾天下令東北戰區，進攻沈陽，因為沈陽是新戰爭的關建節點，人民軍必須盡快攻占沈陽，越早越占領沈陽，那么在后面的戰斗中就越是主動，而反之就越被動。即然是東北戰區主動提出，而且保證在7天內拿下沈陽，軍事小組自然是樂于坐對其成。
而對邱亞輝建議，收降張作霖為人民軍出力，去征剿東北的土匪，工作組也是贊同的，因為在舊時空里，張作霖被清廷招安之后，確實幫助清廷剿滅了大量的土匪，到辛亥革命的時候，東北地區的土匪己基本被清剿干凈，而張作霖在其中發揮的巨大作用也是功不可沒的，既然張作霖可以為清廷賣命繳匪，自然也能為華東政府效力平亂。因此軍事工作組只是指示，對待張作霖的態度應和普通的本土人一樣，不應因他是歷史名人有特殊關照。
接到了工作組的命令之后，也下令邱亞輝，立刻發動進攻沈陽的戰斗。
邱亞輝接令之后，馬上和第3軍、第4軍的指揮官協商作戰作計劃，決定由第2軍從沈陽北面進攻，第4軍從沈陽南面進攻，而第3軍分別駐守沈陽東西兩面，以防俄軍突圍。2輛裝甲列車和牽引火炮分為兩部，分別支援南北兩線的人民軍，2輛自行火炮則做為機動兵力布置。
而計劃制定之后，人民軍立刻按計劃執行備戰，經過了一夜的準備，就在次日凌晨6點，人民軍向沈陽發動了全面的進攻。
經過了3個月的休整，盡管人民軍也存在著一定的消及因素，思家和厭戰情緒，但從總體來看，人民軍的軍心士氣依然頗高，一來是有不斷的勝利支撐，畢竟勝利是維持軍心士氣的一個重要因素另一個則是人民軍是懷著保家衛國的崇高理想參戰，這也有助于軍隊克服消及情緒的影響。因此確定戰斗重啟之后，人民軍也士兵們到是情緒頗高。在炮火打擊之后，立刻向俄軍的沈陽外圍陣地發動了進攻。
在俄軍復奪沈陽之后，就著手加強了沈陽的守備，在沈陽城的外圍一共建立17個陣地，最遠的擴去沈陽外圍約25公里的距離而在沈陽城內，則以指揮部為核心，設置了12個據點，每個據點都可以駐守千人以上，并修建了堅固的防御工事，如果敵軍攻入沈陽城中，俄軍還可以這12個據點為依托，和敵軍打一場巷戰。
但在這段時間里，俄軍的外圍陣地被人民軍逐一攻破，現在只剩6個外圍陣地，南北兩面各兩個，東西兩面只有1個，而且都離沈陽不到5公里。雖然6個外圍陣地己不足以保衛沈陽，但要進攻沈陽，還是必須將這些外圍陣地，至少是進攻方的外圍陣地全部攻破才行。邱亞輝計劃是用23天的時間清除所有的外圍陣地，再用23天時間進攻沈陽，1天在沈陽城內打巷戰，最快5天，最多7天完成攻占沈陽的戰斗。
不過在人民軍發動地面進攻之后，才發現俄軍幾乎沒有什么抵抗力量，人民軍幾乎沒有廢多少功夫，就成功的突入俄軍的陣地中，而俄軍不是投降，就是向后撤退到沈陽城里駐守，有的陣地里幾乎根本就沒不發生戰斗，結果到下午2點鐘時，俄軍在沈陽南北的4個陣地全部被人民軍占領。而東西還剩的一個陣地，也在下午5點左右主動放棄，撤回到沈陽城中。
而經過了簡單的清點，人民軍共計擊斃俄軍約3000余人，不過絕大部份都是死于開始的炮擊，而俘虜的俄兵竟多達26萬余人，人民軍自身僅陣亡92人，另有263人受傷。俘虜占比之高，而自身的傷亡率之低，讓人很難想像到這是一場攻堅戰。
戰斗進行的如此順利，也是邱亞輝沒有想到的，看來在戰前進的心理戰效果還在自己的判斷之上，而俄軍的軍心士氣確實己經跌落到了谷底，早己經沒有任何抵抗情緒了。甚致有的軍官認為應該立刻就像沈陽城發動進攻，力爭一鼓作氣就攻破沈陽城。
不過邱亞輝這時還是保持著清醒的頭腦，雖然外圍的進攻順利，但并不表示進攻沈陽城也會這么順利，因為沈陽城是俄軍的核心，雖然人民軍的心理戰效果顯著，但對城內俄軍的影響肯定會小于外圍陣地俄軍，而且又有俄軍的高層親自指揮督戰，出現敗軍如山倒的機率未必會很大，另外沈陽城是有城墻的，雖然沒有北京的城墻那么高大堅厚，但在這個時代也算是堅城了，而人民軍的火炮顯然還沒有準備好轟擊沈陽的城墻。因此邱亞輝決定，還是等到明天，做好充份的準備之后，再進攻沈陽城，同時邱亞輝也告戒全軍，不可有驕傲輕敵情緒，認為俄軍就不堪一擊了，殺雞也要用牛刀。
應該說邱亞輝的這個提醒確實是非常及時，因為外圍戰的順利，人民軍上下都存在著十分樂觀的情緒，甚致認為明天的戰斗就是一次輕松的軍事散步，而邱亞輝的提醒才認人民軍都冷靜了一些，雖然還不致于如臨大敵一般，但多少也認真了一些。
于是就在第二天，兩輛裝甲列車，率先以240亳米主炮向沈陽的城墻發動了猛烈的炮擊，然后其他大小數百門火炮一起開火。不過這次俄軍不再沉默，城里的火炮也展開了回應反擊，盡管俄軍的火力射程都遠不及人民軍，但畢竟有所反應，不再是只挨打不還手了。
雙方的火炮轟鳴，你來我往，進行了大約半個多小時的火炮互擊，最終人民軍的火力不禁完全壓制了俄軍，并且將沈陽的城墻也轟塌了多處。然后大口徑火炮停止轟擊，中小口徑火炮的火力則向前沿伸，為地面進攻部隊提供火力掩護。
而人民軍也沒有放過這個機會，立刻向沈陽城發動了進攻。不過沈陽城的城墻雖然塌陷了多處，但還是有不少俄軍士兵依托殘存的城墻進行抵抗，并沒有出現外圍陣地那種全面潰敗的局面，因為現在俄軍就剩下這座沈陽城了，也沒有地方可退，而且昨天的潰敗也引起了俄軍高層的警覺，因此換上了一批軍心、士氣相對較好的軍隊守城。這一下果然取得了一定的效果，至少在人民軍的炮擊之后，俄軍還能堅持抵抗，并且也能給人民軍造成一定的傷亡，想要輕松的攻下沈陽，自然是不可能的。
不過俄軍的抵抗顯然沒有阻擋人民軍的進攻，一方面進攻部隊奮勇冒著俄軍的火力打擊，向城墻突進另一方西跟隨地面進攻部隊一起協同的迫擊炮部隊立刻展開迫擊炮，向城墻上展開猛烈的轟擊。在這樣步炮緊密的協同之下，人民軍迅速的靠進沈陽城墻，有的士兵從缺口突進到沈陽城里，也有士兵順著缺口爬上城墻，驅趕城墻上的殘余守軍。而守衛城墻的俄兵有的向城內敗逃，有的在城墻上進行殊死的抵抗，但大勢己去，少量士兵的奮力死戰并改變不了大局，到了中午的時候，人民軍己全面占領了沈陽城的城墻，可以隨意的突入沈陽城中。
這時俄軍已全部退到沈陽城中駐守，有的逃入在城中設置的據點中繼續抵抗，也有的來不及退入據占，而是利用街道、建筑進行抵抗不過還是有大量的俄軍士兵向人民軍投降，這些投降的士兵基本都是從外圍陣地退回到城里的，他們的抵抗意志最低，因此人民軍一殺入城中，就立刻投降。
結果就在這一天里，向人民軍投降的俄軍竟然多達8萬余人，這么多的降兵，也給人民軍帶來了不小的麻煩，畢竟現在戰爭還沒有結束，人民軍的俘虜就多大10萬余人，這么多的俘虜不僅需要大量的人員來看管，而且還需要大量的地方安置，另外還要保證俘虜的飲食、以及基本的治療，就算不讓他們吃飽，但也不能餓著，而且不少俘虜都是有傷的。起碼的治療也是有必要的，因此也讓人民軍的后勤人員忙得團團亂轉。
邱亞輝見狀，也只好決定暫緩進攻，先把俄軍的俘虜處理好再說，而且隨著戰事的進展，肯定還會有更多的俄軍向人民軍投降，因此也要做好未雨綢繆的準備。好在是人民軍己經占領了沈陽城的城墻，可以隨時出入沈陽城，而且邱亞輝預計的作戰時間是57天，這才打了兩天，邱亞輝的時間還是十分充足的，完全可以停1、2天的時間。
休戰的3個月時間，讓人民軍的物資貯備十分充份，在兩天的時間里，共計調集了600余頂帳蓬，設立了5個戰俘營，不僅將全部10萬余俘虜全部都容納下去，而且還可以再入住約2萬余俘虜，另外還有3個戰俘營在建中。
而在解決了俘虜問題之后，邱亞輝才松了一口氣，于是又重新指揮軍隊，向沈陽城內發動進攻。
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