目睹了臺北地獄般的景象，日軍守備部隊的軍官們早已對總督大人援軍將至的保證失去了信心。日軍部署在西南方向所隸屬的第1軍主力潰敗，只有2-3萬人得以逃到後方第二條戰線，在第二條剛剛修築完成的陣地尋求庇護並貯備阻擊，而總督新組建有日本居民組成的“援軍”也是自身難保。第十一日早晨，已經另有打算的日軍軍官們開始了串聯並開始清點家當。日軍的第6臺灣守備師團還有40輛坦克和強擊火炮可以使用，處在其指揮下的戰鬥部隊收錄了其他部隊的潰兵之後，大概有3萬多人（大部分新組建的國民突擊隊看來沒有包括在內，這些基本上都是有終於日本的漢奸組成，平時這些依靠日本人作威作福的漢奸此刻不得不爲了他們的主子拿起長槍作爲炮灰走上前線）。
日軍守備部隊的總參謀長和那些將官們瞞着總督花了幾乎一天的時間草擬突圍計劃。計劃指出，帝國軍人在臺北堅持的時間不會超過五天，彈藥即將耗盡，糧食和醫療物資倉庫也大都落入中國軍隊之手。爲此，日軍總參謀長打算把部隊分成3個梯隊突圍。第1梯隊包括第9師團主力、“國民挺進隊”戰鬥羣、第19步兵師團；第2梯隊包括2個團和後期空投的海軍人員，總督的衛隊將掩護總督和其它官員在該梯隊突圍，如果總督不走，將強制帶走，總參謀長解釋這一切都是爲了帝國；第3梯隊包括所有在臺的帝國裝甲部隊的殘部組建的“帝國之花”裝甲獨立旅團和更加年輕的新組建的那羣忠貞的臺灣本地漢奸組成的戰鬥羣，帝國軍隊第29步兵師團，第9步兵師團的部分兵力。突圍部隊將沿臺北以北的和基隆防線的結合部向城西北衝擊，奪取城邊一條河流上的橋樑，殺開一條血路突出中國軍隊的包圍圈，一路殺向港口，和那裡的守備部隊回合並利用港口的防禦設施阻擊敵軍，等候帝國的援軍或者撤退船隊。這些部隊有6萬人，140多輛坦克強擊火炮。
但是在最後關頭，日軍的總督還是知道了這個計劃，他瘋狂的發對這個計劃的執行，認爲這是對帝國的背叛，在和總參謀長的激烈爭論中甚至要進行武士的決鬥。最終在一部分狂熱的軍官的支持下，這場撤退計劃無疾而終！
第十二日晨，我軍第1集團軍所屬的第3突擊師和第8集團軍逼進了臺北的最大的公園，這個花園區是臺北守軍最後一處支撐點，由於該陣地有政府辦公廳、總督府、臺北守備部隊統帥部等象徵日本帝國權力的殖民地最高首腦機關，所以，臺北守備司令部把日本在臺灣的最精銳的部隊部署在這裡。我軍郭茂辰上將指揮第8集團軍首先向該陣地發起了進攻，當天下午跨過了護城運河，佔領了日軍的通訊樞紐，掐斷了臺北與外界的主要通訊聯絡。深夜，第3突擊師在師長的親自指揮下的指揮下向總督府外圍的內務部大樓發起強攻，日軍進行着絕望卻又是最頑固的抵抗，戰鬥一直持續到第十三日深夜，在守敵幾乎全部陣亡的情況下，這座大樓才被我軍攻佔。
第十四日晨，我軍開始了進攻前的火力準備。炮火急襲後，第一集團軍的第15師和第171師的強擊支隊發起了衝擊，企圖從三個方向衝進總督府。但是未得到可靠壓制的日軍火力點立刻噴射出猛烈的火力。我軍士兵紛紛中彈倒地，掩護出擊的十幾輛坦克也被反坦克炮擊毀大半，第一次衝擊失利。下午13點，我軍89門火炮、自行火炮和便攜式火箭炮對總督府暴露的火力點進行了30分鐘的直接瞄準射擊。總督府厚實的花崗岩牆面頓時變得千瘡百孔，用磚石堵住門窗構成的火力點連同後面的士兵都被炸碎，在總督府厚實的花崗岩牆面也被炸開若干大洞。
趁着日軍火力被壓制的時候，我軍各強擊支隊在坦克部隊的十幾輛坦克掩護下重新發起衝擊。他們利用空地上的障礙物和兵器殘骸作掩護交替前進，避開日軍正面火力，緩慢地向總督府推進。終於在14點25分，步兵第171師的一個營和第15師的兩個營，衝進了總督府。突入的我軍立刻分成小組逐層肅清總督府一層的日軍。雙方在房間內、樓梯上、走廊裡展開了激烈的近距離交戰。幾乎動用了所有類型的武器，從匕首、刺刀、手榴彈直到重機槍、火焰噴射器。自動武器像颳風一樣狂掃，總督府的牆壁全都變成了蜂窩狀。
急紅眼的日本士兵把本來是“坦克殺手”的重型的長柄手榴彈也用來對付我軍步兵，用不多的的高射機槍，向衝進來的我軍分隊胡亂掃射，擊中的地方不是一片血霧就是轟然一個大洞。由於面積太大，我軍攻進來後，也只能攻佔一塊地方鞏固一塊地方，不可能像別的建築物那樣一蹴而就。收到日軍的啓示，我軍甚至把原來室內戰鬥根本用不上的重機槍也擡進來，向對面日軍猛掃。落到我軍手中的長柄反坦克手榴彈也成了日軍的噩夢，我軍戰士在進攻途中摸到一枚日軍丟棄的反坦克手榴彈，就不管三七二十一的向日軍扔去。在硝煙瀰漫光線昏暗的總督府內部，不斷有雙方士兵從樓梯或樓板上的大洞跌下，摔在堅硬的地面上死去。我軍付出慘重代價後，終於肅清了總督府的下面2層的日軍。但據守大樓的日軍拒不投降，要與我軍死戰到底。
18點，我軍兩個師的增援分隊進入總督府。力量對比的天平開始向我軍傾斜。隨着越來越多的日軍士兵被打死，日軍的抵抗開始減弱了。這時不想在即將勝利的時刻付出更大代價的我軍指揮官，召喚坦克向總督府尚在日軍手中的樓層射擊。停在總督府前面廣場上的坦克立即開火，磚石夾雜着日軍士兵的身體四處橫飛。在坦克火力的協助下，我軍的進展大大加快。在這一天午夜，總督府最終被我軍攻佔，總督自殺，我軍把國旗升上了總督府的的樓頂，那面垂頭喪氣的日本國旗則被扔到了樓下任人踐踏！日軍剩餘的部隊則在總參謀長的帶領下向基隆港撤退！盼望着近在咫尺的沖繩能夠拍船隊把他們撤走，殊不知現在沖繩也是朝不保夕，在風雨中飄搖！