兩廣總督蕭彥、陳矩、廣東巡撫戴耀等官員親自上城巡視鼓舞守城將士士氣，軍餉做到足額發放，一衆兩廣文武看着城外以漢奸僕從軍爲主的敵軍大營連營數裡，蕭彥氣得怒罵道：“漢奸輩出，國之不幸也！”
大東門外東校場，西葡大軍休整半日後準備發起進攻，聖地亞哥·德維拉接受漢奸帶路黨分兵進攻建議，決定兵分三路發起進攻，一舉攻破廣州城。
西葡大軍早在馬尼拉就過了聖誕節，漢奸們也要過年，聖地亞哥·德維拉向漢奸僕從軍表示進廣州城過年，漢奸們早就對廣州城中的錢財美人垂涎欲滴，紛紛士氣高漲高呼道：“攻破廣州城過年”
“弗朗機夷寇要攻城了”陳矩看着東校場上歡呼聲震天，與守城將士勉強打起的士氣形成鮮明對比，陳矩很後悔匆忙趕來接任，看向廣東巡撫戴耀問道：“城中百姓組織了多少？”
戴耀忙回道：“已組織三千義勇”
明朝東南沿海百姓對朝廷強行加派的秋冬防汛倭寇來襲等各種徭役派遣很痛恨，浙江杭州城還爆發了軍民造反的浙二變，民變遲起的大明朝外敵環視危機四伏，朝中君臣卻還在爭權奪利搞內鬥。
廣州城中鮮有人響應官府主動守城，廣州府官員接到巡撫戴耀組織義勇守城命令，只好派衙役滿城抓壯丁充數。恰似朝鮮王朝面對日軍兵臨漢城時情形，被抓充數的義勇也不願守城，都在想方設法逃跑。
數千義勇在明軍將士督促下正搬運着輜重上城守城，陳矩看着被徵來的義勇都及不情願守城，氣憤不已高呼道：“夷寇兵臨城下，爾等當思報效國家，協助官兵守城，爾等家小盡在城中，守住城就是守護好爾等家小，援兵將至，弗朗機夷寇不過是烏合之衆，不堪一擊。爾等當知覆巢之下且有完卵，當奮勇殺敵。”
滿肚子怨氣的義勇直接將陳矩的話當耳旁風，心中都認爲守城是官兵的事，養兵千日用兵一時，卻把自己抓來守城，算什麼事嗎，就算城破了又如何，弗朗機夷又不會屠城，還不是照樣過日子。
寥寥數十人高呼響應道：“大人說得對，覆巢之下無完卵，我等當拼死守城。”
蕭彥忙吩咐道：“都快去守城”
“是”明軍將士忙帶着義勇到各處城牆守城
西葡大軍及漢奸僕從軍兵分三路發起進攻，分別進攻城東大東門、城北白雲山下的小北門，城南大南門、小南門。阿隆索·桑切斯率五千人馬進攻城北小北門，帶有數十門大炮，聖地亞哥·德維拉負責指揮八千大軍進攻城東、城南。
大東門城樓上的兩廣文武見西葡大軍兵分三路進攻，總督蕭彥忙下令道：“李總兵、陳部堂守大東門、小南門，戴軍門與遊擊沈茂守城北，老夫守城南南大門、歸德門。”
“末將得令”三人欣然領命贊同道：“好”
靠近大東門的東校場上，四十來歲身形高大身着西班牙戎裝套着拉夫領的聖地亞哥·德維拉指揮着五千大軍進攻大東門，陣前一字排開不下三十門大炮，不少是繳獲的大將軍炮，聖地亞哥·德維拉拔出腰間佩劍劍指大東門高呼下令道：“開炮”
‘轟轟……’呼嘯而至的炮彈直撲向大東門突出的甕城襲來
總兵李棟也高呼下令道：“發炮進攻”
明軍炮兵將領高呼道：“放”
‘轟轟……’甕城城牆上的明軍將士很容易被瞄準，頓時死傷更慘重，大炮被炸燬，殘肢斷臂橫飛，城外的西葡大軍也死傷不小。
聖地亞哥·德維拉見甕成城牆上的明軍死傷慘總高呼下令道：“繼續開炮”
大東門的炮聲接連不斷響起，負責進攻城南的三千漢奸僕從軍也對小南門、大南門發起進攻，城上城下炮聲震天，漢奸僕從軍紛紛扛着攻城梯在炮火掩護下衝殺向小南門、大南門。
城北小北門的戰鬥也緊接着打響，小北門沒有甕城，護城河也只是一條從白雲山上流下來的小河，城牆比較筆直。阿隆索·桑切斯指揮五千大軍在小北門外備戰進攻。
小北門城樓上，廣東巡撫戴耀見城外葡萄牙大軍即將發起進攻，忙向遊擊沈茂下令道：“快發炮進攻”
明軍炮兵忙推着裝好炮彈火藥的大將軍炮從女牆口探出對準城外西葡大軍，身形不算高身着山紋甲正值壯年的遊擊沈茂一張蠟黃國字臉高呼下令道：“放”
‘轟轟……’明軍率先發炮炮擊城外西葡大軍
“盾牌掩護”身穿葡萄牙戎裝套着拉夫領身形高瘦四十來歲的阿隆索·桑切斯揮着十字劍狂呼下令道：“開炮”
‘轟轟……’西葡炮兵紛紛發炮進攻，雙方炮彈交織襲來。
沈茂見巡撫戴耀還站在城樓上觀戰，忙疾呼道：“保護軍門大人”
‘轟轟……’雙方炮彈在城牆上城外炸響，城外的西葡大軍死傷不小，城牆上的明軍將士直接成了炮靶子，根本沒法躲避，炮彈轟來，明軍將士頓時死傷慘重。
廣東巡撫戴耀也被炮彈炸飛的磚石擊傷，被將士護衛着進城樓躲避，整個城牆上亂成一團，強徵來的義勇趁機逃下城去。
沈茂雖然也吃空餉喝兵血，但還在拼命堅守小北門，沈茂見廣州義勇趁機逃走，氣得不輕，忙下令道：“能動的都給我準備迎戰”
明軍募兵們忙起身備戰，將被炸倒的炮車扶正，忙着放火藥、炮彈，鳥銃手、弓箭手也忙着準備射擊，城外的西葡大軍及漢奸僕從軍在阿隆索·桑切斯指揮下也在忙着再次發起進攻：“進攻，攻下城門。”
“衝啊”漢奸僕從軍紛紛扛着攻城梯，在炮火掩護下發動全面進攻。
小北門明軍守軍只剩下千餘人，漢奸大軍紛紛扛着攻城梯蜂擁進攻，渡過護城河衝殺至城下，沈茂疾呼下令道：“快放銃、放箭，別讓漢奸大軍靠近城牆。”
“砰砰……、嗖嗖……”城上鉛彈箭矢齊下，城下的漢奸僕從軍頓時死傷慘重。
阿隆索·桑切斯劍指小北門狂呼下令道：“開炮”
小北門失守，廣州城已然守不住了，堅守大東門的總兵李棟、總督陳矩、蕭彥等忙帶着三千將士逃往城西門開城出逃肇慶府，城中百姓、士人、富商紛紛跟着蜂擁出逃，整個廣州城全亂了套，哭天搶地，混亂中妻離子散。
西葡大軍佔領廣州後，隨即對廣州附近各縣發起進攻，三水、順德相繼淪陷，託梅·德·索薩帶着果阿艦隊殘兵敗將逃到廣州城，統領廣東西葡大軍，袁八得知廣州失陷後也沒敢繼續深入進攻。