师、兵团司令部、军司令部、第258师、保安司令部及所属各团之顺序，沿前卫行进路线向商都转进。
当晚，孙兰峰将突围计划电报傅作义。傅回电表示同意，并令第105军军长袁庆荣统一指挥突围行动。
12月23日凌晨，困守张家口的傅军开始倾巢出动。寒风呼啸，大雪纷飞，袁庆荣的“雪夜突围”计划乱得不能再乱。他为了保密，对许多高级军官都没有交底。部队行动之前，他打电话对张家口城防司令靳书科说：“张家口市外围共军对我威胁甚大，拟于今晚令第259师向大境门附近‘扫荡’，希饬城防部队严加防守，并相机支援出击部队。”
靳书科信以为真，即令城防部队严加戒备。
突围方向有两个：一是骑兵从七里茶坊经孔家庄突围，这是偏师，目的在于吸引解放军部分兵力于该方向，掩护主力突围；二是步兵出大境门向陶赖庙方向突围。
战斗首先由大境门方向打响，当时，只有少数解放军担负警戒任务。傅军倾巢涌出，解放军寡不敌众，边打边往陶赖庙山区后撤。枪声也就离张家口市越来越远，最后完全被呼啸的寒风压住了。
骑兵的行动一开始比较顺利，未遇坚强阻截，天快亮时，其前卫两个团已经到达郭磊庄一带，这时前卫侦察报告孔家庄附近有解放军重兵把守。骑兵第5旅旅长卫景林开始调整部署，准备进击，参谋长马仰超突然来报：“据说从大境门突围的步兵已打通退路，冲出包围圈了。”
卫景林考虑突破当面解放军阵地没有把握，而且会有很大伤亡，如果掉头返回，从大境门方向尾随主力突围，可不受任何损失。于是，他擅自改变突围计划，下令两个骑兵旅和一个骑兵团全部原路返回，直奔大境门而去。
天亮后，风住雪停，太阳从东方升起，张家口市充满着虚幻的和平氛围。城防司令靳书科照例“升旗训话”，他对出操的官兵们说：“我军昨晚出击，张垣防守绝无问题。”
不久，察哈尔省警察局局长惊慌失措地前来报告：“105军和骑兵旅等部昨晚开始撤退啦！您知道吗？”
“谁说的？怎么会有这种事，肯定是谣言。”靳书科说，“明明是出击‘扫荡’嘛，部队撤退我还能不知道吗？”
警察局局长信誓旦旦地说：“情况绝对真实，各分局都有报告。部队将大车毁掉，有的人把家眷都带走啦，如果是出击，他们毁大车带家眷干什么？”
靳书科方感事态严重，连忙赶到第11兵团司令部。见兵团部的人已打点行装准备开拔，他气冲冲地质问孙兰峰：“为什么部队早已撤退，到现在还不通知我们一声？”
孙兰峰谎称是袁庆荣负责行动，他不知详情，并说：“袁军长对我说，他先带部队去打一下，如果能够打出去，我们就决定撤退，打不出去还得回来固守。他怕过早通知你会引起市上骚乱，对城防发生影响，等他来电话决定后我再通知你。”
靳书科一看孙兰峰的神色就明白这不过是一派谎言。他返回司令部，立即用电话通知各城防部队，除留少数人警戒，其余均向大境门方向撤退。
张家口市顿时骚动起来，满街都是驮着大包小包的溃兵和携老带幼的政府官员与士绅。他们一出城，就与骑兵部队混在了一起。
靳书科举目四望，见铁丝网、鹿砦、地雷一点都没有排除，人马混在一条狭路上争先恐后，不断有人被挤到路边踩响地雷。
浩浩荡荡的队伍向着枪炮声正激烈的地方拥去，越走枪炮声越大，最后终于走不动了。前卫部队在陶赖庙一线被解放军堵得寸步难行。从大境门到陶赖庙20里长的山沟里拥塞了数万人马。解放军占据朝天洼两侧高地，用交叉火力封锁沟底公路。第105军前卫部队与解放军逐个争夺山头，战斗异常激烈。
下午3时，孙兰峰赶到前线指挥所与袁庆荣商量，必须于黄昏前杀出一条血路，否则，天一黑，就无法控制部队了。
傅军当即集中炮火猛烈轰击，并将骑兵调上来连续冲锋。解放军方面增援部队越来越多，火力也越来越猛烈。孙兰峰见攻势一次次被瓦解，急得在寒风中直跺脚。
此时，张家口市全部被解放军占领，该路解放军旋即出大境门，袭击傅军后卫。傅军受到前后夹击，进退失据，陷入绝境。
天色渐晚，朔风怒号，雪花纷飞，饥寒交迫的傅军官兵在绝望中终于失去了控制，建制大乱。
孙兰峰抛下部队不管了，带着卫士尾随一个骑兵连向陶赖庙附近一个小山口逃去。他们在路上收买了一位当地老乡做向导，在风雪弥漫中，沿着崎岖的山路终于偷偷穿过了解放军的封锁线，于天亮后到达长城一线的神威台。鄂友三并未按计划占领这一带接应突围部队，孙兰峰只好向商都继续奔逃，一路风声鹤唳，草木皆兵。最后在商都县四台房子一带遇到迟疑不前的鄂友三部。
孙兰峰是张家口战役中唯一漏网的傅军旅以上军官。
12月24日清晨，张家口战役落下帷幕，华北第3兵团和东野第4纵队，