尽管如此，黄昏到来的时候，第四十二军向南朝鲜第八师的攻击行动还是按时开始了。

正面攻击的一二五师于二十三时出击。其三七五团一路连敌人阵地，一直攻击到宁远的西侧。三七三团兵分两路，团长李林带一路打马潭里和直里，政委带一路直取马土里，保障了主攻宁远城的三七四团的侧翼。三七四团也由团长和政委各带一路，分别向宁远城的外围扑去。

吴瑞林派出“挖心”的尖刀营是一二五师三七四团一营，尖刀营的尖刀连是由副营长孙先山率领的三连。三连素有善于夜战的名声，夜晚行动，三连的士兵如鱼得水。在扫荡外围的战斗中，他们摸到离南朝鲜士兵不到十米的距离内，用匕首将敌人的哨兵刺死。没等敌人反应过来，在炮火的支援下，三连猛扑上去，南朝鲜士兵仓促抵抗了一下，便丢下阵地向南逃窜。在攻击五六六高地的时候，南朝鲜士兵进行了顽强抵抗，整个高地上回响着肉搏战的喊声。三连二排排长名叫刘同志，在带领士兵和敌人扭打的时候，他先是跟一个矮胖的南朝鲜士兵对峙，在矮胖士兵的叫喊中，又冒出来两个南朝鲜士兵，结果刘同志被三个敌人围住。刘同志是老兵，曾在解放战争中立过大功两次，以拼刺刀闻名全师。他没有喊，不动声色地利用拼杀中对方的一个漏洞，把刺刀戳进矮胖家伙的背。也许由于刺得太深，刘同志的刺刀一下子拔不出来了，剩下的那两个敌人向他刺过来。刘同志松开自己的刺刀，一转身，把其中一个敌人的枪夺过来，趁对方发愣的一瞬间，他又刺倒了一个敌人。最后一个敌人掉头就跑，刘同志紧追不舍，一刺刀结束了搏斗。夺下五六六高地后，三连冲破南朝鲜军一个连的阻击，如同一把尖刀直插进宁远城。这座被战争蹂躏得千疮百孔的小城黑漆漆的，在四周猛烈枪炮声的对比下，城内可谓一片寂静。三连的中国士兵摸到一座两层小楼边，发现里面有人，说的是美国话。三连立即攻击，经过短暂的战斗，窗口伸出白毛巾表示投降。中国士兵清点战果时吃了一惊，一共十七个清一色的美国兵，中间还有几个美国女兵！原来他们是从横川里来的，都是美三师的，说是来宁远城里度礼拜日的。原来这座两层小楼是个歌舞场。中国士兵这时才知道，今天是全世界人都休息的星期日。

与此同时，副营长孙先山已经指挥士兵把南朝鲜第八师十团的指挥所包围了。南朝鲜军官没有想到中国军队会出现在这里，包括团长在内的三十多名军官全部被俘。

战斗一直持续到天亮。三七四团尖刀一营以伤亡九十七人的代价，杀敌一百九十四人，俘敌二百二十三人，缴获火炮十五门，各种枪支一百六十多支。

十团是南朝鲜第八师的主力团，负责宁远的防守。指挥所都没有了，从何而谈防守？宁远的南朝鲜军队开始四处逃散。

负责迂回的一二四师在中里南山被压制在公路上。三七六团对中里南山的攻击打了两个小时还没有打下来，吴瑞林军长急得火冒三丈。在他的严令下，由师参谋长亲自指挥，集中了九挺重机枪，以加强的兵力，向这个拦在迂回路上的障碍发起了强大的攻势，最终打开了通路。插得最远的三七六团的二营，天亮的时候已经插到德化里，营长命令士兵们抓紧时间吃东西。正吃着，突然跑来一伙南朝鲜士兵，误认为二营是自己人，跑过来就吃。当他们知道自己被俘虏了的时候，把枪扔在一边，依旧狼吞虎咽。二营就此活捉了二百多名饥饿惊恐的南朝鲜士兵。

一二四师三七○团于午夜到达石幕里，歼灭了南朝鲜第八师二十一团的一个机枪连。由于其二营没能按时赶到指定地点，结果这个团的南朝鲜步兵连全逃了。

向宁远西南穿插的先头部队是一二四师三七二团的二营四连。在一个叫头上洞的地方，一辆吉普车迎面向四连开来。面对四连士兵的拦截，车上跳下两个南朝鲜军官，大声地喊着什么，经过翻译员的解释，四连士兵明白了他在喊：“中国军队在哪里？”于是，四连的士兵大声回答：“中国军队在这里！”抓了俘虏之后，一问，知道有一股从宁远逃来的南朝鲜军马上就到，于是四连立即占领了公路两侧的制高点。没多一会儿，公路上车灯闪亮，逃兵来了。四连等车辆开近之后，打头打尾，然后拦腰，车上的南朝鲜士兵跳车逃命，被四连紧紧包围。战斗结束，中国士兵们意外地发现车上装满了食品，饼干、罐头，还有一些中国士兵不认识的好吃的。二营营长孔祝三发布命令：“通知各连，上车拿好吃的！能拿多少拿多少！”

通信员瞬间就把“上车拿好吃的”的命令传达到了每个连。

有一样东西中国士兵们拿不走，就是南朝鲜军队丢弃的汽车和大炮。中国军队中会开汽车的人很少，而大炮靠人推是推不动的。

天亮的时候，美军飞机照例飞来了。飞机在低空盘旋，确定了南朝鲜第八师已经崩溃的时候，便开始轰炸那些中国士兵们拿不走的东西。公路上顿时火光冲天，中国官兵们心疼地看着汽车和火炮顷刻变成了一堆废铁。

正如毛泽东和彭德怀在战役开始前所预料的，仅一天时间，联合国军战线的右翼就全部崩溃了。