再次显威内城，筑就临汾大捷攻克外城后，面对敌同样坚固的内城墙，攻城指挥员决定以大东门为主要突破点，仍以坑道曝破为主要手段打开临汾城。从4月16日起，我攻城部队利用控制了东关外城的有利条件，先后向本城挖了40条坑道。而敌人也采取了各种破坏措施，以图阻止我坑道挖掘工作。到了5月中旬，我所挖的40条坑道大部分被敌人破坏，在23旅进攻方向只剩下了3条坑道，在第8纵队方向只剩2条坑道，且均已被敌人发现，正在向这里反掘进。
情况万分紧急，始终战斗在掘进交通壕和坑道前沿的23旅工兵连，在空气稀薄、油灯都点不亮的情况下，克服了难以想象的困难，日夜奋战，顽强快速掘进，终于在5月16日将坑道掘成。此时在整个攻城部队挖掘的坑道中，只剩下23旅方向的两条坑道还可供爆破用。徐向前司令员果断决定提前一天于5月17日发起对本城的攻击，23旅遂又突击向坑道药室中装填炸药，1天完成了上万千克炸药的装填。
17日17时，我攻城部队全部火炮开火，实施进攻前的炮火准备。19时，23旅爆破点火，装填在药室中的上万千克炸药发挥了巨大的威力，将“卧牛城”本城炸开了2个大豁口，一个宽约37米，另一个宽约39米。23旅68团、69团突击队遂从豁口处向城内发起了迅猛的突击。同时，炮兵在起曝前和起矮后集中火力对敌人炮兵进行了压制射击，工兵爆破、步兵冲击、炮兵和机枪火力压制密切配合，在突破口上形成绝对优势，23旅一举突破了临汾本城，成了最先攻入临汾城的部队。由于吸取了上一阶段的经验教训，进攻前，23旅还适当计算了突击队配置距突破口的最佳距离，保证了以较小的代价突破。经40分钟的激战，23旅歼灭了顽抗之敌。67团相继向纵深发展进攻。此后，24旅、37旅也从23旅突破口加入战斗。
