南山阵线一被解放军突破，本还矢志抵抗的甘军顿时树倒猢狲散，向兰州全线溃退下去。一部分溃军在南山与兰州之间，被解放军坦克部队逼降，大部分翻山越岭绕过坦克封锁线，穿越到西固城，企图北渡黄河夺路而逃。
余大成的第二师在七里河地区为堵住甘军退路，立刻发起猛烈攻击。他们在几辆坦克的配合下，首先越过西关，攻占黄河大铁桥，猛追溃逃之敌，然后猛扑西关大街，向纵深发展。溃退的甘军蜂拥而来，人马车辆挤成一团，都想抢先过桥。第二师以猛烈炮火轰击，将铁桥彻底封死，堵住了甘军退路。甘军无路可逃，乱作一团，淹死在黄河中的不计其数。
经过几个小时激战，解放军全部攻下兰州外围沈家岭、狗娃山、营盘岭、豆家山、马家山等阵地，甘军全线溃败。除在阵地上被毙伤的俘虏外，残余甘军如丧家之犬，纷纷向兰州城及黄河岸边逃窜，互相已完全失去指挥和联系，军无指挥，兵无斗志，各自为战，四散奔逃。
张兆钾、孔繁锦知道大势已去，便想从兰州城内出逃，带残军入河西安身。西去兰州几十里外，有肃州镇守使吴桐仁的接应部队，只要解放军在兰州稍作耽搁，两人便可脱身西去，另寻地盘重整旗鼓，将来未必没有卷土重来的一天。
不过，兰州城外情势发展完全不是张兆钾、孔繁锦想象，他们不知黄河铁桥已被解放军完全封死，退路其实早已断绝。两人收拢了数千甘军，若丧家之犬惊慌急行，却被西城外游弋的几辆解放军坦克盯上。坦克虽然只有几辆，却如虎入羊群，以自带机枪火力和坦克炮火，冲入数千甘军之中横冲直撞，肆无忌惮。
甘军人数虽众，却全然无法应付这种坦克突击，见几辆坦克炮口所指履带所至，到处掀起腥风血雨，杀伤无数，登时再想不起保护阵中的张兆钾、孔繁锦，立时四散奔逃而去。
张兆钾与孔繁锦见此情形，再顾不得什么河西不河西，径自找个空挡，带着几十个心腹手下，打马狂奔，只想逃离死境。这些人刚跑出几百米，就听背后利啸传来，连头都来不及回，爆炸就接连发生，冲击波横扫当场，弹片乱飞，将十几个人的肢体切割得血肉模糊，抛出十数米之远。
张兆钾被一枚弹片切中脖子，从惊马上一头栽倒，当即毙命。孔繁锦被炸波抛起，全身都是出血点，他虽未直接毙命，但落地后，见自己这般惨相，抖着手拔出短枪，沉默片刻，照着自己的太阳穴就是一枪，自裁身亡。那些跟随出逃的甘军，则散落在几十米方圆的炸点地带，或哀嚎、或抽搐、或拖着断腿爬行、或抱着断臂打滚，下场也是惨不忍睹。
三百米外两辆坦克中有人发出欢呼，里面几位战士只知道自己消灭了一股甘军，其中有几个当官的，却不知道张兆钾、孔繁锦就在其中，坦克炮只打了几发炮弹，就消灭了敌军的最高指挥官。
解放军各部一刻不停，分别从各自攻占的阵地乘胜追击，从东、西、南三面向兰州城及黄河岸边穷追不舍。溃逃敌军和守城敌军乱成一团，根本挡不住解放军追兵尾追入城。
随即，在兰州城里展开了巷战。残余甘军有建制无建制的，大股小股，一群一伙或三三两两，在街巷、楼房、院前胡乱射击，边打边跑。解放军则是哪里有敌人就往哪里打。有的甘军被打得晕头转向，东逃西窜，走投无路，一会朝城外跑，一会又跑回城里，跑来跑去，都逃不脱被打死打伤或俘虏的命运。很多甘军被迫跪在街巷两旁举手缴枪投降。
第二师一个营就迫降了聚集在黄河铁桥边的五千多甘军，第四师一个班就俘虏三百多多甘军，警备师一个排长俘虏了十九名甘军和四匹战马。街上俘虏一群群，甘军尸骨一片片，枪械弹药等军用物资一堆堆。
兰州城内的战斗整整持续了一个下午。
与此同时，在解放军各部的追击下，甘军溃兵一群群被先后压到黄河岸边，步兵、骑兵、马车、汽车，从四面八方潮水般涌向黄河铁桥。但第二师已完全控制了桥头阵地，在坦克、火炮、轻重机枪的封锁下，甘军溃兵来一队降一队，来一群降一群，很快黄河岸边被第二师收拢的俘虏就达到一万多人。
在兰州东、西、南数十里范围内，解放军三十多支小股部队到处追击甘军收拢俘虏。到处都是团龙军徽的黑衣士兵，到处都是狼奔豕突的甘军溃兵，到处都是双手高举的甘军俘虏，由聚集到分散，再由分散到重新收拢，解放军这种大范围的追击搜索，同样持续了整整一个下午。
到夜里八点，兰州城区及周边终于平静下来。
吴安平、左纯庵等六位解放军首脑，带着各自师部及司令部的人，在西关大街聚集到一起，望着兰州夜色、点点灯火，每个人都异常兴奋。终于，几个人大笑起来，齐声高呼：“我们胜利了！”周围的战士们也兴高采烈跟着高呼：“我们胜利了！”这呼声远远传开，解放军很多人听到也喊了起来。
“我们胜利了！我们胜利了！”远远近近，呼声此起彼伏，响彻夜空。这呼声宣告，一股新势力已经崛起在西北大地。张兆钾、孔繁锦已经灭亡，其他周边势力也必将在这股强大新势力前面战栗，惶惶不可终日。
深夜，战果统计出来。
整个兰州战役，共击毙甘军一万一千人，俘虏四万八千余人，其中包装轻重伤员近两万人，缴获枪械物资不计其数。俘虏中包括黄得贵、宋有才、刘福祥，崔赋鹤被解放军炮火炸死。而解放军方面，阵亡九百八十人，三千人负伤，这也是解放军至今最大的伤亡记录。
余大成的第二师在七里河地区为堵住甘军退路，立刻发起猛烈攻击。他们在几辆坦克的配合下，首先越过西关，攻占黄河大铁桥，猛追溃逃之敌，然后猛扑西关大街，向纵深发展。溃退的甘军蜂拥而来，人马车辆挤成一团，都想抢先过桥。第二师以猛烈炮火轰击，将铁桥彻底封死，堵住了甘军退路。甘军无路可逃，乱作一团，淹死在黄河中的不计其数。
经过几个小时激战，解放军全部攻下兰州外围沈家岭、狗娃山、营盘岭、豆家山、马家山等阵地，甘军全线溃败。除在阵地上被毙伤的俘虏外，残余甘军如丧家之犬，纷纷向兰州城及黄河岸边逃窜，互相已完全失去指挥和联系，军无指挥，兵无斗志，各自为战，四散奔逃。
张兆钾、孔繁锦知道大势已去，便想从兰州城内出逃，带残军入河西安身。西去兰州几十里外，有肃州镇守使吴桐仁的接应部队，只要解放军在兰州稍作耽搁，两人便可脱身西去，另寻地盘重整旗鼓，将来未必没有卷土重来的一天。
不过，兰州城外情势发展完全不是张兆钾、孔繁锦想象，他们不知黄河铁桥已被解放军完全封死，退路其实早已断绝。两人收拢了数千甘军，若丧家之犬惊慌急行，却被西城外游弋的几辆解放军坦克盯上。坦克虽然只有几辆，却如虎入羊群，以自带机枪火力和坦克炮火，冲入数千甘军之中横冲直撞，肆无忌惮。
甘军人数虽众，却全然无法应付这种坦克突击，见几辆坦克炮口所指履带所至，到处掀起腥风血雨，杀伤无数，登时再想不起保护阵中的张兆钾、孔繁锦，立时四散奔逃而去。
张兆钾与孔繁锦见此情形，再顾不得什么河西不河西，径自找个空挡，带着几十个心腹手下，打马狂奔，只想逃离死境。这些人刚跑出几百米，就听背后利啸传来，连头都来不及回，爆炸就接连发生，冲击波横扫当场，弹片乱飞，将十几个人的肢体切割得血肉模糊，抛出十数米之远。
张兆钾被一枚弹片切中脖子，从惊马上一头栽倒，当即毙命。孔繁锦被炸波抛起，全身都是出血点，他虽未直接毙命，但落地后，见自己这般惨相，抖着手拔出短枪，沉默片刻，照着自己的太阳穴就是一枪，自裁身亡。那些跟随出逃的甘军，则散落在几十米方圆的炸点地带，或哀嚎、或抽搐、或拖着断腿爬行、或抱着断臂打滚，下场也是惨不忍睹。
三百米外两辆坦克中有人发出欢呼，里面几位战士只知道自己消灭了一股甘军，其中有几个当官的，却不知道张兆钾、孔繁锦就在其中，坦克炮只打了几发炮弹，就消灭了敌军的最高指挥官。
解放军各部一刻不停，分别从各自攻占的阵地乘胜追击，从东、西、南三面向兰州城及黄河岸边穷追不舍。溃逃敌军和守城敌军乱成一团，根本挡不住解放军追兵尾追入城。
随即，在兰州城里展开了巷战。残余甘军有建制无建制的，大股小股，一群一伙或三三两两，在街巷、楼房、院前胡乱射击，边打边跑。解放军则是哪里有敌人就往哪里打。有的甘军被打得晕头转向，东逃西窜，走投无路，一会朝城外跑，一会又跑回城里，跑来跑去，都逃不脱被打死打伤或俘虏的命运。很多甘军被迫跪在街巷两旁举手缴枪投降。
第二师一个营就迫降了聚集在黄河铁桥边的五千多甘军，第四师一个班就俘虏三百多多甘军，警备师一个排长俘虏了十九名甘军和四匹战马。街上俘虏一群群，甘军尸骨一片片，枪械弹药等军用物资一堆堆。
兰州城内的战斗整整持续了一个下午。
与此同时，在解放军各部的追击下，甘军溃兵一群群被先后压到黄河岸边，步兵、骑兵、马车、汽车，从四面八方潮水般涌向黄河铁桥。但第二师已完全控制了桥头阵地，在坦克、火炮、轻重机枪的封锁下，甘军溃兵来一队降一队，来一群降一群，很快黄河岸边被第二师收拢的俘虏就达到一万多人。
在兰州东、西、南数十里范围内，解放军三十多支小股部队到处追击甘军收拢俘虏。到处都是团龙军徽的黑衣士兵，到处都是狼奔豕突的甘军溃兵，到处都是双手高举的甘军俘虏，由聚集到分散，再由分散到重新收拢，解放军这种大范围的追击搜索，同样持续了整整一个下午。
到夜里八点，兰州城区及周边终于平静下来。
吴安平、左纯庵等六位解放军首脑，带着各自师部及司令部的人，在西关大街聚集到一起，望着兰州夜色、点点灯火，每个人都异常兴奋。终于，几个人大笑起来，齐声高呼：“我们胜利了！”周围的战士们也兴高采烈跟着高呼：“我们胜利了！”这呼声远远传开，解放军很多人听到也喊了起来。
“我们胜利了！我们胜利了！”远远近近，呼声此起彼伏，响彻夜空。这呼声宣告，一股新势力已经崛起在西北大地。张兆钾、孔繁锦已经灭亡，其他周边势力也必将在这股强大新势力前面战栗，惶惶不可终日。
深夜，战果统计出来。
整个兰州战役，共击毙甘军一万一千人，俘虏四万八千余人，其中包装轻重伤员近两万人，缴获枪械物资不计其数。俘虏中包括黄得贵、宋有才、刘福祥，崔赋鹤被解放军炮火炸死。而解放军方面，阵亡九百八十人，三千人负伤，这也是解放军至今最大的伤亡记录。