因为长期处于和伊春对峙的状态，阵地修建完备，是所有城市里最好的，这一次为了决战，驱赶了几万市民，在城市周围挖掘壕沟。这些壕沟都是战壕，是防御步兵的。
佳木斯的准备还有三百门火炮和几十架飞机。关东军在佳木斯，富锦，和双鸭山三地有飞机场。
10日早晨5点，攻击开始了。
火炮一起开炮，目标是城市四周的城防工事和军营。市内日军指挥部也被远程的火炮轰击。炮击持续了半个小时后，城市周围的民主联军开始运动。到了阵地前二百米后，日军没有被炸毁的碉堡开始射击，步兵也进入战壕，开始射击。
就在这时候，民主联军指挥官大喊卧倒。火箭弹开炮了，火箭弹的炮弹极其密集，仅仅几分钟里，一大片战壕，碉堡就被炸平了。
这时候，天亮了。
几十架飞机已经到了佳木斯，富锦，和双鸭山机场上空。
这时候，日军的飞机还在飞机场停着，正在准备起飞，飞机场一片忙碌。
战斗机俯冲下来，对准飞机场上的飞机射击，轰炸机也开始投弹。
这次投下来的是空心装药的破甲弹，每个炮弹个头都很小，但是数量很大，一次投弹，可以扔下来几百枚。两架轰炸机投了炸弹，整个飞机场遭到了地毯式轰炸，不但飞机被炸，跑道也炸毁了，就连机场设施也炸了大半。
连飞行员和投弹手都没有预料道，兵工厂的工程师说的威力大，竟然大到如此程度。
富锦和双鸭山轰炸的飞机也获得了同样的效果。
飞机返航，向指挥部请示，轰炸效果很好，还有四架轰炸机没有投弹，目标就全部炸完了。
指挥部要求他们飞到佳木斯城区，投弹轰炸日军的炮兵阵地几个防御阵地，因为现在日军的火炮开始反击了。
几分钟后，轰炸佳木斯机场的飞机就找到了轰炸目标，轰炸城东，城西和城南的防御阵地，炸弹日同地毯一般铺在阵地上爆炸，轰炸完毕后升空离开。战斗机用机关枪沿着战壕射击，在阵地上盘旋了半个多小时，直到子弹用尽才离开。
二十分钟后，双鸭山方向的飞机到达佳木斯，盘旋了几圈，找到了日军炮兵阵地，两架轰炸机果断俯冲投弹，炸弹地毯式爆炸，几十门火炮被炸毁，引起炮弹殉爆，半个炮兵阵地一片爆炸声，硝烟滚滚。
这一波飞机刚刚离开，富锦方向飞机飞来了，对剩余的一半炮兵阵地投弹轰炸。轰炸完毕，日军的炮兵全部被摧毁了。
天上轰炸炮兵阵地的时候，地面上的步兵部队在火箭弹撕开的口子冲近了佳木斯市区，在返回来攻击其它的防御工事，日军的工事缺口很快就扩大了。
上午十点，佳木斯城东，城西两个口子已经被稳稳地占领步，赵尚志的部队从西侧的口子进入城郊，而陈凤山的兴山纵队与李兰池的三江纵队从东侧口子进入佳木斯城郊。
十一点，佳木斯城南的口子被撕开，周保中和吴富贵部队冲近了城郊。
城郊的争夺战一直持续到了下午五点，这时候，日军在炮击飞机轰炸，火箭弹轰炸之下，部队人员损失很大，数千人在第一波炮击中被消灭。步兵冲上来后，很快就占据了大片的城区，再有数千日军伪军被消灭。
到了晚上，佳木斯的城郊防线全部攻破，除了少数日军退回城区，城郊部队大部分被消灭，东北民主联军占领城郊阵地。
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