和沽源败退过来的伪军驻守。城外修筑了32座碉堡及内外交通壕和电网等防御工事。吉鸿昌决定以张凌云第6军从左路进攻，刘桂堂游击第6路军从右路进攻，李忠义部从中路进攻，吉鸿昌和邓率领总预备队。

7月4日，三路同盟军发起进攻，伪军因为有了日军并肩作战也来了精神，攻城部队与多伦外围防守的日伪军激战了两天三夜未取得进展。

7月7日，攻城部队趁日伪军松懈之时发起攻击，一举突破外围防线，日伪军