雖然在談判破裂的時候，華東政*府宣稱在2個小時以後開始進攻，但第11野戰軍的21師、35師立刻就離開了天津，沿著津京鐵路，向北京方向進發。
由于這兩個師沒有帶重裝備部隊，而且又都是輕裝上陣，因此行軍的速度很快，經過了3個多小時的急行軍之後，幾乎是和裝甲裝車同時到達廊坊附近。隨後人民軍迅速開始布置陣地，裝甲列車也展開車載火炮的支持，準備戰斗。
而盡管到這時，清軍布置廊坊防線己有3個多月，但這時才剛剛收到談判破裂的消息，根本就沒有想到人民軍這麼快就趕上來了，在清軍的認知中，60公里的距離，至少需要1-2天的行軍時間，而更為嚴重的是，這時清軍的主將鐵良並不在廊坊，而是由協統張永成負責指揮，因為鐵良一般是在通州駐守，這里離北京近，隨時都可以進京面君，而且就算廊坊有事，乘火車也只用2、3個小時就能到達。
雖然這時鐵良在通州也收到了談判破裂的消息，但他認為這時人民軍的精力應是放在攻佔天津新城上，不會來進攻廊坊，就算是要進攻廊坊，也是等到明天再說，畢競雙方的距離間隔有60多公里，因此也沒有在意，依然留在通州，打算明天一早再去廊坊。
直到他收到了指揮廊坊的協統張永成的電報才大吃了一驚，萬萬也沒有想到人民軍的進軍會如此神速，竟然己經到達了廊坊附近。于是鐵良一面發電報給張永成，命他無論如何也要守住廊坊，同時又下令立刻準備火車，自己要趕到廊坊去坐鎮指揮。
不過這個時候，鐵良到是還並不算太慌張，因為他對廊坊花了3個多月修築的防線還是頗有信心的，認為就算是自己不在廊坊坐鎮，廊坊的軍隊也應該是守得住陣地。
應該說這時鐵良並不是盲目的自信，他的自信確實是有幾分道理，廊坊的防線是在法國的軍事顧問的設計指點下修建，修築了大量的各種堡壘設施，而且堡壘與堡壘之間，還有戰壕相連，可以互相支援，堡壘的排列位置也是進行了精密的計算，確保各種火力互相輔助，沒有火力的死角。當然由于時間畢竟還是有限，大部份的堡壘還是以砂袋、木柵結構為主，只有12個主要的節點堡壘是用磚石砌築，這也構成了防線的核心。可以說盡管不能算是固若金湯，但也是堅固異常，就連設計防線的法國軍事顧問也聲稱，人民軍要攻破這條防線，至少要付出1萬人的代價才行，因此鐵良才有這個底氣。
清軍在修築廊坊陣地時，華東政*府當然是一清二楚，雖然沒有派人阻止破壞，但通過空中及地面偵察，己將清軍陣地的情況，火力分布、兵力布置等等都偵察清楚，同時華東*府早就詳細測繪了這一帶地區的地圖，因此列車炮可以在對方陣地的目視範圍以外，只靠地圖坐標設定參數，對清軍的陣地展開打擊，而且十分精準的首先打擊清軍的重要火力據點位置。
在蒙古戰爭結束以後，華東政*府在天津修建了一個機場，最初布置了4架偵察機，不僅可以從空中偵察清軍的陣地，甚致還能直接從天津飛到北京去觀察北京的動態，畢競從天津到北京只有120公里左右，完全在現在飛機的飛行半徑內。而天津談判的前一個月，華東政*府又在天津增加了6架偵察機，其中4架是雙座型，使天津的飛機數量增加到了10架，也是為將來的戰爭做準備，可以在空中為人民軍的火炮射擊進行校準。
而人民軍經過了一個小時左右的準備之後，這時一駕雙座型偵察機也飛臨到了戰場的上空，于是在當天下午3點多鐘的時候，向清軍的廊坊陣地發動了進攻。
首先自然是列車炮發動炮擊，16門155毫米火炮，分成4組輪番開火，猛烈的轟擊著清軍的陣地。
雖然人民軍的火炮數量並不算多，但威力卻是相當強大，比一般陸軍的155毫米火炮更強， 因此盡管清軍的重要火力據點基本都是磚石砌成的，但也抗不住155毫米炮彈的猛擊打擊，而且人民軍的炮擊又有空中校準，精準度相應高，于是清軍的重要火力據點一個接著一個的被炮火摧毀。
不過由于裝甲列車攜帶的火炮數量畢竟有限，同時又為了保持和清軍陣地的安全距離，因此這時也只有16門155毫米火炮能用，只能采取逐一定點清除的炮擊方式，無法形成火力覆蓋打擊。而清軍的重要火力據點在未被全部清除之前，到是還是有相當的反擊之力的。
但讓清軍絕望的是，根本看不到炮彈是從那里打過來，這就無法判斷人民軍的炮兵陣地位置，也就無從反擊了，其實就是知道了也沒有用，因為清軍裝備的火炮基本都在100毫米以下，只有極少100毫米以上的大口徑火炮，射程也不超過10公里，因此裝甲列車所在的位置己經遠遠超出了清軍火炮的射程，清軍只能被動挨打。
炮擊進行了大約40多分鐘，清軍的12個主要火力據點堡壘己被人民軍摧毀了6個，當然實際擊中據點的炮彈只有2-3成，其余全部都落到據點附近的清軍陣地上，但軍挖掘的戰壕都還屬于老式戰壕，深度只有2米左右，雖然在法國顧問的建議下，將戰壕挖成曲形，有利于躲避炮擊火力，但沒有設防炮洞，對大口徑火炮的防御還是差了不少，畢竟大口徑火炮爆炸產生的沖擊力也具有極大的殺傷力，另外也會誤中一些簡易據點堡壘，這種用木土結構的工事對155毫米的炮彈的防御效果極低，只要是被炮彈擊中，就必然會被轟爆，因此大量的清軍士兵都死在陣地里，其余的士兵也只能蹬在戰壕里一動不動，更不要說被轟爆的據點堡壘，里面的士兵幾乎是九死一生。
雖然到這個時候，清軍的陣地實際損失並不算大，除了主要火力據點堡壘被摧毀一半之外，其他無論是簡易據點堡壘還是戰壕，大半基本還都無損，但炮擊進行到這個時候，給清軍心里上造成的沖擊卻是相當巨大，一來是人民軍使用的155毫米炮彈的威力太大，絕大部份清兵本來就缺少實戰的經驗，在平時的訓練中也幾乎沒有見過這樣威力大的炮彈，而精心修築的防線對這樣的炮彈幾乎完全沒有防御作用；二來清軍只能被動挨打，全然沒有還手的余地，這樣的仗打得，換了誰心里都會失衡，更何況軍本來也不是什麼意志堅定的軍隊，相對來說，北洋新軍算是比較有承受力的軍隊，能夠扛到現在己屬不易了，但也就到此為止，崩潰只是時間問題。
最終讓清軍的全線崩潰，是在摧毀了第6個主要火力據點堡壘之後，人民軍迅速調整目標，接著攻擊第7個目標，在經過了2輪調校射擊之後，在第3輪開火的4發炮彈中，終于有1發擊中據點堡壘，當然僅僅只是一發炮彈，還不足以擊爆磚石砌築的堡壘，但隨後的9輪射擊，又擊中8次據點堡壘，將堡壘炸開了一個缺口，並摧毀了其中的一個炮口，炸死炸傷了10余名士兵。
堡壘被炸開缺口，就意味著離徹底被轟爆不遠了，因此堡壘里的其他士兵也不敢在堡壘里停留，紛紛逃出堡壘，其實這些士兵到也不是真的打算從陣地逃離，只是先逃出堡壘，暫時躲過炮火的轟擊。
但剛才總共12輪炮擊，只擊中了堡壘9次，但其余的39發炮彈全部都落到了堡壘周邊的陣地里，守衛在陣地里的清兵傷死無數，而看見堡壘里的士兵都逃出來，還以為他們是要從陣地逃跑，本來這些士兵的心理己經到了崩潰的邊緣，只差臨門一腳，而看到其他的士兵逃跑，在心里上也找到了共鳴，于是也紛紛從陣地中逃走，連軍官都管不住。當然軍官也不是真的想管，反到是士兵們都跑了，自己也有理由從陣地上逃離。
很快逃離陣地引發了連鎖效應，開始還是小股的軍隊，但時間不長，就成了整個陣地的全盤潰逃，有些還沒有遭到人民軍打擊的陣地上，也開始出現軍心不穩。
而清軍陣地上的變化也立刻就被21師的師長朱晉齊發現，雖然這時並未將清軍陣地的火力點都打掉，但這個戰機卻是不容錯過的，于是朱晉齊立刻下令，發動進攻。
這時21師己經全部完成了戰斗準備，最近的士兵距離清軍的陣地不足千米，收到了朱晉齊的命令之後，立刻開始展開進攻，首先打擊清軍的，是迫擊炮的轟擊。
雖然21師沒有帶炮兵部隊，但迫擊炮部隊卻全部都帶上了，只是迫擊炮的射程近，而且炮彈的威力也不足，由其是對堡壘的威脅並不大，因此雖然布置好了迫擊炮陣地，但一直都沒有開火轟擊，這時全師240余門迫擊炮一起開火，轟擊的強度、密度都要遠遠的超過了剛才的炮擊，清軍的整個陣地，幾乎都被人民軍的炮火打擊覆蓋。