方向突围。在炮火的掩护下，以步兵、骑兵轮番攻击。
在遭到3旅堵击后，敌人狗急跳墙，孤注一掷，动用了2个师的兵力向第3旅的阵地发起冲锋。攻击的敌人，由几面国民党旗引路，在挥舞着大刀的督战队的驱赶下，密密麻麻地扑向3旅阵地。急于夺路逃命的敌人一次又一次地冲锋，拼死要杀开一条血路，敌人甚至一度夺取了西甸子村；但3旅马上又组织兵力夺了回来，硬是以一旅之众，顶住了几倍敌人的进攻，一直坚持到其他部队赶到。
追击部队得知敌人要逃，遂将一切置之度外，拔脚便追。开始各部队还按原来部署进行追击，等到追过张家口城北大镜门后，天已黑了。这时只好听到哪里有枪声，就往哪里追，看到哪里有火光，就往哪里追。各部队的建制全部打乱，大家只有一个目标，那就是追到前面就是胜利。
东北野战军4纵，是从怀来经4昼夜急行军刚刚赶到张家口的。他们还没来得及休整，便又投入追击。他们由白天追到夜晚，又追到午夜过后，从南面在陶赖庙小山口将孙兰峰的部队拦腰截断。先头排反穿棉衣，从混乱的人群中挤出来，冲上了陶赖庙西南的小山上，架起机枪，就向正在逃命的敌人猛扫过去。突如其来的袭击，吓得敌人慌忙退到对面的大山上。
待敌人明白眼前的处境后，便决心夺回山口，杀出一条活路。敌人在105军军长袁庆荣的指挥下，每次以2个营以上的兵力发起冲锋。从午夜打到黎明，解放军一个排连续战斗了7个小时，打退了敌人11次冲锋。阵地上的雪，早给敌人的炮火轰击得融化了，大地翻过来，由黄色变成了黑色。
到24日拂晓，数万逃敌，被解放军压缩到大镜门外至朝天洼、西甸子之间10公里长、不到1公里宽的狭窄山沟里。步兵、汽车、骑兵、火炮、各种物资把通道填得满满的，煮成了一锅粥，乱成一团麻。随着天色明亮起来，敌人意识到末日就要来临，便争相逃命。骑兵撞倒了步兵，汽车冲翻了大车，大车翻进了人群，在两侧高地泼下来的弹雨中乱成一片。
孙兰峰见5万多人的部队竟成了这等模样，便下了最后一道命令：“各自逃命，逃出多少算多少。”
不等说完，自己便率先逃命走了。其他各级指挥官也都趁天还没大亮纷纷溜之大吉。105军军长袁庆荣率军直属队逃到张家口东面一个小山上，往下一看，是个悬崖，在走投无路的情况下，做了解放军的俘虏。只有孙兰峰的运气好一些，带着几个随身卫士，仗着地形熟悉，绕道西去，逃得活命。
张家口一战到下午3时结束。解放军除了解放张家口外，还悉数歼灭了孙兰峰第11兵团部、第105军军部、210师、251师、259师、310师、104军的258师、整编骑兵第5、第11旅、保安第4、第5团，总共5.4万余人。敌军长袁庆荣、副军长杨维垣及大部分师旅长被俘，410门火炮成了解放军的战利品，而解放军仅伤亡900余人。
新保安、张家口之敌被迅速歼灭，傅作义在华北的嫡系部队主力丧失殆尽。平绥线全部被解放军控制。
12月26日《人民日报》发表社论，庆祝张家口解放。
社论指出，1946年10月，当人民解放军从张家口撤退的时候，曾郑重宣布：“我们是为了集中优势兵力去消灭敌人的有生力量，越消灭他的有生力量快，就越回来的快，我们一定要回来跟张家口的人民团聚，现在是实现了自己的诺言了。”
社论强调，张家口的收复，傅作义嫡系部队的被歼，“这仅仅是平津战役的开始，全部彻底干净消灭蒋傅匪军的战争正在进行着，平津蒋傅匪军如果不投降，就只有等着全部被消灭”。
1948年12月30日，中国共产党中央委员会给华北前线发去了“大捷电”，全文如下：
“林彪、罗荣桓、聂荣臻、薄一波诸同志及东北人民解放军、华北人民解放军全体同志们：
我强大的东北人民解放军在占领沈阳完成解放东北全境的伟大任务以后，迅即向华北前进，与华北人民解放军会合在一起，以出敌不意的手段，逐一分割和包围傅作义系统全部敌军，并在短期间内歼灭了敌正规军14个整师，解放了山海关、秦皇岛、滦县、唐山、芦台、军粮城、古北口、密云、怀柔、顺义、通县、张家口、张北、万全、怀安、宣化、涿鹿、新保安、怀来、南口、昌平、门头沟、南苑、丰台、宛平、长辛店、良乡、房山、涿县、大兴、廊房、武靖、安次、静海等各城、重镇及广大乡村，使北平、天津、塘沽三处的敌军陷入我军的重围之中，如不投降，即将全部被我歼灭。凡此伟大战绩，深堪庆贺。希望你们继续努力，为全歼匪军解放平津而战！”