10月25日上午7时许，日军第六师团佐野支队一部冲到汉口东北郊，以飞机、重炮轮番猛烈轰击岱家山、谌家矶等处。
    这天清晨下雨，天气雾蒙蒙的，日军最初企图偷渡朱家河，但被张公堤的守军发现，遭迎头痛击。天亮后，日军接连发起4次大炮轰击，中午甚至使用毒气弹。
    当时，沿岱家山和张公堤，守军修建了大量地堡、暗堡，360度布防。其中最为壮观的碉堡就是蓬字守望台，建于1933年，地面高6米，地下2米，共分4层，每层有7个机枪射击孔和2个步枪射击孔。
    随着炮击越来越猛，守军将士伤亡增多，但无一人脱逃。下午6时许，守军奉命撤离，1小时后，日军占领岱家山。
    在预定的时间内，守军利用张公堤和岱家山的城防工事阻击日军，使其未能渡过朱家河，也无法踏入岱家山一步，为武汉最后的撤退争取了时间。
    1938年10月25日，日军波田支队占领葛店，准备进攻武昌。日军第9师10月27日攻占贺胜桥，切断了粤汉线。日军第27师配合第9师向粤汉线推进，27日占领桃林镇。
    此际，武汉已被日军从东、南、北三面包围。为保存军力以利长期抗战，国民政府军委会于10月24日下令放弃武汉，撤退武汉地区部队。日军第6师26日占领汉口。波田支队同日占领武昌。27日，日军第116师与第6师各一部占领汉阳。
    至此，日军攻占武汉三镇，武汉保卫战宣告结束。与淞沪会战和南京会战后期截然不同的是，武汉会战主力全部跳出日军的包围圈。历时逾4个多月的武汉大会战，中日双方动用了开战以来最大兵力，日军最终未能歼灭国民革命军100多个师中的哪怕一个师，最终占领的只是一座燃烧了两天的空城。

    逐次抵御，歼敌无数

    武汉保卫战中，中国军队一次又一次防御保卫战，使日军在推进途中付出重大代价。在长江北岸，日军在田家镇要塞攻防战中“战死287人(内军官7)，负伤866人(内军官15)，合计1150人，预料还要增加”。在长江南岸，在江西马头镇要塞，中国守军与敌恶战8昼夜，予敌大量杀伤。
    在富池口要塞同日军血战近10天，多次击退日军进攻，最后，无耻的日寇竟向中国军队施放毒气才占领。在庐山南北，中国军队与敌展开激战，全歼日军106师团，取得万家岭大捷，毙敌3000人，伤敌更多，俘虏30多人，缴获轻重机枪50多挺、步枪1000多枝，军马100余匹。在大别山地区，中国军队在富金山高地顽强阻击日军，予敌重创，歼敌1000余人，使日军每个连平均减员到40人，营长一级的军官也多有伤亡。同时，中国军队利用大别山的险峻地形，巧妙阻击日军，激战1个多月，致使日军付出了战死1000人，伤约3400人的代价才得以突破。在河南信阳，中国军队持续阻击日军，歼敌2600人。
    在武汉保卫战中，中国空军在苏联志愿航空队配合下，与敌激战，取得重大战果，共击落日机62架，炸毁日机16架，炸沉日军舰艇23艘，有力支援了地面部队作战。中国海军在长江上也进行了激烈战斗，在沿江要塞布置水雷，设置海岸炮，并击沉日舰多艘，有力迟滞了日舰沿江进攻。
    由于中国军队各处顽强、持续的阻击，各路日军在付出惨重代价后，迟至10月底才完成由东、南、北对武汉的三面包围。然而，中国军队从持久抗战的战略角度出发，未与敌决战，而是从武汉地区撤退，保存了有生力量。