由于思故台守军的顽强抵抗，日军恼羞成怒。他们利用炮火优势，将山炮推到离我思故台阵地前600米的地方，对守军工事直接瞄准射击，一时间炮火震天，烟尘弥漫，南关阵地守军伤亡惨重，但他们仍然寸土不让，战至下午才奉命后撤。塔湾阵地由第八十五团六连守卫。日军不惜兵力，攻占了塔湾之后，立即架起机枪和小迫击炮，掩护步兵向我阵地进攻。第八十五团团长杨尚武命令第三营营长黄希增率第二连由三里桥反攻塔湾，刚到罗庄即与日军遭遇，双方展开激烈战斗。四班班长王合义的腹部中弹，肠子流出，他用手捂住伤口坚持战斗，并把机枪交给副班长，命他带领全班完成任务。三班班长左庚辰身上多处负伤，血流不止，仍向前冲杀。连长吴超光着脊梁，一手拿枪，一手提刀，同敌人展开肉搏。但终因敌众我寡，反攻未成，二连官兵多数战死。城外的战斗使日军感到，许昌不是一下子就可以荡平的，新编二十九师也不是一触即溃的。后来日本防卫厅防卫研究所在编写战史时，多次提到中国军队坚守许昌时“抵抗异常顽强，毫无撤退迹象”。

日军集中兵力进攻许昌城西南部，企图从我军防守薄弱的西关、南关打开缺口。日军第三十七师团司令部由白兔寺转移到城西郊贺庄村。4月30日16时，日军集中兵力进攻西门、南门。新编二十九师师长吕公良亲自坐镇南门指挥守城战斗。守军在南门连续挫败日军6次冲锋，双方均伤亡惨重。17时，日军小队长小川长利让27人组成“赤身敢死队”。他们利用硝烟作掩护，游过约60米宽的护城河，抢占河岸的3间房屋龟缩于内，并自称踏上了攻占许昌的第一步。18时30分，有数辆日军坦克驶过护城河，步兵在19时冲进西门。守军第八十七团二营营长手提大刀，率领官兵与日军展开了激烈的白刃战，但因二营孤军奋战，寡不敌众，伤亡殆尽，西门遂被攻破。日军在攻击西门的同时，又调来坦克猛攻南门。傍晚，日军坦克轰开了南门，随即冲入城内对周围目标进行了猛烈轰击。南门守军与跟随坦克进城的日军展开了激烈的白刃战。

经过将近一天的战斗，新编二十九师伤亡惨重。吕公良在4月30日18时向汤恩伯总部求援，回电却是再坚守3天才有援军。援军无望，许昌失守已成定局，当夜24时，吕公良召开部分高层军官会议，研究部署了突围计划，宣布了突围安排。

次日2时许，守军开始突围。一部分从西门突围，因人员较少，便于转移，他们成功突出包围。一部分由吕公良率领，从东门突围，当他们行至城东大坑李、十里庙以南，许鄢大道以北时，陷入了日军第二十七师团的包围中，双方当即展开了激战，喊杀声、枪炮声震撼着周围十几里的乡村。这时天已大亮，日军出动大批步兵、骑兵、炮兵包围突围部队。黄永淮副师长和30多名官兵在烟墩郭以东遭日军前后夹击被俘。黄永淮乘敌不备，从一名日军手中夺过枪，将其击毙，自己也为国捐躯。

吕公良师长身着黄呢军衣，在士兵中十分显眼，日军对其进行疯狂攻击。吕公良身中数弹，流血不止，倒在小王庄南头的一片麦地里。警卫员鲁丙正、卜金斗架起师长就走。吕师长眼看追兵将至，大声训斥两人“快走”，连催几遍。两位警卫员把一具尸体压在吕公良身上，含泪离开。

5月1日中午，小王庄的村民王柱在回家途中看见一位军人躺在血泊中呻吟，他拾起地上的证件一看，才知道这就是新编二十九师师长吕公良。王柱急忙将吕公良抬进村，此时吕公良已奄奄一息，村民用土法为他治伤，毫无效果。5月2日下午，这位抗日名将停止了呼吸，时年41岁。村民们把吕公良的遗体埋葬在了当地。

2018年10月23日上午，在抗战名将吕公良之子吕行素的邀请下，大型年代抗战电影《许昌保卫战》的主创人员专程来到许昌市烈士陵园，为马上开拍的抗战影片再次收集影片素材。通过把“许昌保卫战”的真实战况高标准还原，让更多人了解那段中华儿女在民族危亡关键时刻同仇敌忾、共御外侮的爱国主义精神，并希望通过观看《许昌保卫战》电影，让更多的后人铭记先人，铭记历史责任，不忘历史，不忘初心，发扬革命传统，坚定理想信念，为实现中国梦而努力奋斗。