Na trzecim piętrze pozostała grupa więźniów ocalałych z masakry, która widząc zbliżających się oprawców rzuciła się na nich z cegłami w ręku i kawałkami desek. Zaskoczeni Niemcy uciekli na dół.
Wobec oporu więźniów, przede wszystkim na sali na II piętrze, oprawcy postanowili dokończyć masakry poprzez spalenie budynku głównego więzienia. W tym momencie prawdopodobnie około połowy więźniów jeszcze żyła, chociaż część z nich była mniej lub bardziej ranna. Podpalenia dokonano we wczesnych godzinach porannych 18 stycznia. Budynek więzienia szybko cały stanął w ogniu. Na więźniów próbujących wydostać się z niego czekały kule oprawców. Niektórzy starali się wydostać się na dach i skakali na sąsiednie dachy, kilku schroniło się w rezerwuarze z wodą na ostatnim piętrze klatki schodowej. Spośród blisko 1500 więźniów ocalało około 30 osób.
Ofiarami masakry zostało również kilkunastu chłopców z obozu przy ul. Przemysłowej w Łodzi, dla których pobyt w więzieniu stanowił punkt etapowy do wysyłki w inne miejsce. Znajdowali się w sali na III piętrze. Wszyscy zginęli jako pierwsi, gdy rozpoczęło się mordowanie więźniów na tej saliZeznanie z 6 II 1979 Rafała Żarneckiego, jednego z ocalałych z masakry w śledztwie Okręgowej Komisji Badania Zbrodni Hitlerowskich w Łodzi, sygn. Ds. 67/67, k.