W wyniku zastosowania manewru oskrzydlającego wojska niemieckie zostały w mieście odcięte od zachodu, północy i wschodu. Pierwsza walki o miasto rozpoczęła 51 Brygada Pancerna z 3 Korpusu Pancernego, atakująca pozycje niemieckie na zachodnim przedmieściu. Wsparcie ogniowe zapewniał oddziałom niemieckim kursujący w mieście pociąg pancerny.
Wobec silnego oporu dowództwo Armii Czerwonej zostało zmuszone do wprowadzenia nowych sił, którymi były 3 i 8 Korpus Pancerny. Kolejne walki zmusiły garnizon niemiecki do poddania się 24 lipca 1944. Do niewoli zostało wziętych ponad 2200 żołnierzy razem z gen. Moserem, dowódcą obrony Lublina. Za odwagę i męstwo w czasie walk w Lublinie st. lejt. A. Połanski i st. sierż. N. Artamonow otrzymali tytuły Bohatera Związku Radzieckiego, a jednostkom wojskowym, które wyróżniły się w walce, przyznano zaszczytny tytuł Lubelskich.
Zdobycie Lublina zakończyła 26 lipca 1944 uroczysta defilada oddziałów ludowego Wojska Polskiego, a defilujący w niej żołnierze zostali wcześniej mile przywitani przez mieszkańców miasta.