Разведгруппа во главе со старшим лейтенантом Иваном Ефимовичем Курочкиным, войдя и город, обнаружила тщательно замаскированный, встроенный в дом пулеметный дот. Пока двое разведчиков отвлекали противника огнем из автоматов, старший лейтенант с другими бойцами пробрался в дом, подорвал взрывчаткой дверь дота и уничтожил его гарнизон. По пути, проложенному разведчиками, ворвались в город батальоны 1049-го полка Константина Васильевича Панина, а затем и 1051-й полк Михаила Фроловича Бужака.
Командир батальона Евдоким Николаевич Байбус умело организовал атаку на сильный опорный пункт в здании Восточно-Азиатского банка, сам гранатами уничтожил три пулеметные точки. Батальоны капитанов Д. И. Синдяшкина, И. П. Артеменко, Ф. И. Балобана, А. И. Иманова к трем часам пополудни овладели уже всей восточной частью города, а спустя еще два часа встретились с частями 22-й дивизии на южной окраине.
Муданьцзян был занят, но отдельные схватки на территории города продолжались до утра. Они были весьма напряженными. Достаточно сказать, что ночью большая группа японцев напала на штаб 1049-го полка, и лейтенант Петр Дмитриевич Ловушкин с группой автоматчиков, ручных пулеметчиков и снайперов в тяжелом бою спас полковое Знамя и прорвался с ним из окружения. Такое же нападение в эту ночь совершил противник и на штаб 75-го инженерно-саперного батальона. Пятеро смертников во главе с офицером проникли в разбитое бомбами здание и кинулись к знамени. Часовой ефрейтор Алексей Митрофанович Рюмшин принял неравный бой и уничтожил всех нападавших, но сам получил несколько тяжелых ранений и скончался на руках товарищей.
Все группы противника, пытавшиеся прорваться из города, стремились выйти к юго-западной его окраине, к поселкам Хайлатунь, Тудятун, Сифын, расположенным близ речных мостов, как раз напротив пригорода Эхэчжань. Здесь сгруппировались все остатки муданьцзянской группировки 5-й японской армии. До позднего вечера они предприняли несколько сильных контратак, пытаясь отбить мосты у танкистов 77-й и 257-й бригад.
Почему японцы не взорвали заранее эхэчжаньские мосты, как сделали это севернее города, под станцией Хуалинь, и на востоке, у станции Эхэ, мы можем предположить с большой долей вероятности. Мосты им требовались для того, чтобы обеспечить отход своих частей с восточного берега реки на западный. Но прорыв к переправе наших танков и встречное наступление наших соседей - частей 65-го корпуса генерала Г. Н. Перекрестова - поставили эти японские войска в тяжелое положение, вынудили в конце концов занять почти круговую оборону. Поэтому борьба за южные мосты во второй половине дня 16 августа, когда японское командование поняло, что Муданьцзян не удержать и надо отводить и собирать разгромленные войска, стала для него первоочередным делом. Оно подтянуло сюда бронепоезд, противотанковую артиллерию, отряды смертников. Первая группа танков, прорвавшаяся на западный берег, была окружена японцами. Завязался напряженный бой. Командир батальона 77-й танковой бригады капитан С. И. Мурзаев мог бы и отойти, но за спиной были мосты, которые надо было удержать любой ценой до подхода главных сил. Танки встали в оборону. Их было мало, фронт держали большой, поэтому бой разбился на отдельные схватки.
Командир роты старший лейтенант В. Н. Хрусталев отбивал вражеские атаки у поселка Тудятун. В огневой дуэли подбил полковую пушку и несколько пулеметов. А когда к танку подобрались смертники с зарядами взрывчатки, их встретили десантники сержанты И. С. Пагуда, Т. П. Меденцев, И. П. Дрофа и уничтожили в ближнем бою.
Смело вступил в бой с японским бронепоездом, имевшим четыре тяжелых орудия, экипаж танка старшего лейтенанта Смотрицкого. Герои погибли, но нанесли бронепоезду серьезные повреждения. Командир танка лейтенант Лимарев атаковал противотанковую батарею, раздавил ее, но вскоре боевая машина подорвалась на мине; обожженный, дважды раненный, с пробитой осколком левой рукой, Лимарев стойко оборонял танк от наползавших на него смертников. Зубами выдергивая предохранительную чеку, он бросал гранаты, пока не подоспела подмога. Танк младшего лейтенанта Паршикова был окружен и подбит японцами на южной окраине Муданьцзяна. К нему прорвался сквозь огонь на своем танке старший сержант Каширин, отремонтировал гусеницу и на буксире вывел поврежденную машину к мосту. Мужественно сражались экипажи лейтенантов Шарпаря, Быканова, Какоулина, Марченко, Жаворонкова.