克的掩护下兵分两路向紫金山发起猛攻。中山陵、灵谷寺顿时掩埋在炮火中，激战三昼夜守军大部伤亡，但主阵地始终未失。
但毕竟敌我力量过于悬殊，所以在痛击日军的同时国军也付出惨重代价，参战各部队伤亡率均在四成以上。可即使如此他们也从未退缩放弃，在装备精良、训练有素的日寇面前展现了中华民族的尊严，上演出一幕幕可歌可泣的英勇事迹。
驻守淳化镇的国军第74军51师301团代团长纪鸿儒身负重伤，连长伤亡9名，排以下伤亡1400余人。该团已完全丧失了战斗力但却拒不撤退。第58师305团团长张灵甫身负重伤，该团伤亡连长５人，排长以下伤亡600多人，但同样拒绝退出战斗序列。
12月9日，到达苏州的日军华中方面军司令松井石根向南京守军发出最后通谍敦促投降，限于10日中午开城投降。公告全文如下：
“我大日本皇军屯兵百万，既席卷江南，南京城亦在包围之中，战局大势已极明显，故今后之抵抗，有百害而无一利。况江宁之地，为中国往日之京畿，民国之首都，明孝陵、中山陵等均集于斯，诚为东亚文化精髓之区。日军对抵抗者，将采取极严峻之手段，决不宽恕，但对中国民众及无敌意之中国军队，将予以宽大，以示对东亚文化保护之热意。若贵军继续抵抗，南京之战祸势必难免，千载之文化将化为灰烬，十年之建设亦全成泡影。本司令官代表日本部队，向贵军提出劝告，希以和平开放南京城。”
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