因为之前的一系列行动直接造成了日军很大的伤亡，而且叶伟的突袭使得日军进攻受阻，耽搁了日军的进攻时间，在日军低烈度的攻击2天后12月10日日军向中国军队发起了猛烈的进攻。
这段时间各部队阵地都遭到了日军的猛烈进攻部队伤亡很大，88师524团整个能作战的士兵一共只剩300多人。叶伟带着他的独立团接守了524团的阵地，524团刚刚又打退了一次日军的进攻，叶伟没有让士兵马上进入前沿阵地，而是向个方向派出了数名观察员并让部队做好防炮击准备。
叶伟深知日军进攻前会使用火炮轰击过后再用士兵冲锋，而之前中国部队的誓死坚守让日军吃了很大的苦头并伤亡惨重，他相信日军猛烈炮火报复一定会到来。果不其然，在叶伟接受阵地10分钟后，前沿阵地遭到猛烈的炮火袭击，还好之前524团已经撤出了阵地不然又将遭到重创。
炮火一直持续了近20分钟，中途火炮曾近地址了约5分钟，而这时日军和叶伟居然都没行动。叶伟翻看着手表，这手表还是上次任务孙元良送他的，约莫10分钟后前方观察员传来消息日军开始进攻了。而这时叶伟任然没有行动，只是命令部队做好战斗准备，其他军官都很诧异，但还是都遵守命令原地待命。日军一步步逼近着，但叶伟纹丝不动旁边的军官都很焦急，但都没有人违令独自行动。前方观察员再次传讯日军进入300米、250米、200米这时突然一阵猛烈的炮击躲到阵地，而日军也开始加速前进，叶伟命令部队隐蔽进入阵地，而这时日军已经进入100秒冲锋距离，100米、90米、80米、70米、60米、50米…..。
“所有人不要露头，手榴弹准备1、2、3投！”叶伟命令部队进入阵地不要露头先扔手榴弹，3轮手榴弹完了后所有火力一起开火。在经过密集的火力清理后站着的日军几乎没有了，这时叶伟命令所有人上刺刀向日军发起了反冲锋，他自己也拿起装上刺刀的步枪和麾下战士一起冲上战场。因为他这里有多很多新兵，他要用你场完全的胜利和敌人的鲜血来洗礼自己的新兵昂他们能更快的成长起来，在后面会有更加艰难的任务等着他们。
这次战斗仅仅用了约十几分钟就将日军进攻打了回去，阵地前躺满了日军的尸体，叶伟命令部队不要打扫战场迅速撤回后方阵地。在他们前脚刚走日军的炮弹砸了下来，一直追着他们的屁股砸到前沿阵地上。幸好叶伟命令撤退的快，然在日军的火炮报复也会将之前的胜利化为乌有。仅仅这次战斗叶伟他们就消灭了近百的日军，在后方躲避日军炮火的士兵们的脸上都充满了笑容包括那些新兵们。
就这样叶伟在坚守一天后打退了日军7次冲锋，自身损失仅仅过百而在没有火炮的支援下消灭日军600多人，一直到孙元良命令他撤退。
叶伟奉命撤退到紫金山，原历史88师因该防守雨花台，紫金山因该是中央教导总队防守，被叶伟一阵乱搞这下全乱了。在安排好部队后，叶伟被孙元良叫着一起赶往了司令部。
来到司令部叶伟发现各部队长官全部都到齐了，清一色的将星也就叶伟一个上校军官，本来孙元良招呼叶伟和他坐一起的，但看到他旁边全是中将叶伟就没敢过去，而他则在会桌的最后找个位子坐下。不久司令长官唐生智来到，叶伟猜测着这次的会议内容，他突然有着很不好的感觉。
在唐生智落座后，唐生智首先宣布了将于15夜全部撤离南京城，命令一宣布整个会场闹哄了起来。
“安静，安静，现在我开始宣布撤退计划，在宣布计划之前先宣布一个晋升和任命。晋升，叶伟上校为少将，任命原独立团团长叶伟为后卫部队前敌司令官，成立前敌司令部，特此任命蒋中正。”在宣布完任命后会场在次议论纷纷。
而这时唐生智不再管会下的议论开始全部撤退计划，唐生智再次开口后会场马上安静了下来。在听到撤退的命令时叶伟心中燃起浩大的怒火，他费了那么大的劲居然到头来还是逃跑，果然这些高层还真是腐败无能透顶了呀。不是在进会场时武器都被上缴叶伟可能会拔出枪来给唐生智一枪吧，他瞪着眼望向唐生智，就在这时唐生智宣布了他的晋升与任命，这个任命让怒火中烧的叶伟突然一愣，开始认真听取撤退计划。
撤退计划与之前叶伟制定计划大体一致，但在进入巷战的部队减少到只有3个师一个军分别是88师、36师、87师与74军一共约3万。而在河对岸江浦一线仍由原来的第2集团军负责，中央教导总队负责幕府山一线，83军为防守下关一线其余部队全部撤离。
让叶伟没想到是他们居然让自己来指挥后面的关键战斗，不过这想想也是因该的：
1、计划是叶伟提出的具体的细节等叶伟最明白，并且也是最合适人选；
2、如果叶伟指挥失误计划失败也没关系反正也是要撤退的无外乎争取的时间的长短；
3、叶伟现在不属于那个派系，虽然他出于88师但也是空降而去，而且晋升过快使得其毫无根基，各方权衡后给与妥协，其后的发展要看战局如何。
4、叶伟因为没有丝毫根基，如果最后战局发展不利叶伟将是很好的替罪羔羊。
不管如何叶伟对这次任命很满意，至少他能按照自己想法去做了。在离开时叶伟特意向唐生智请求将战车三连调给自己，理由是坦克是反日军装甲部队的利器应该用在刀尖上，并要求在日军进城后他将有权调动当时还在城里的任何部队，另外就一些细节与唐生智私下讨价还价，这让唐大司令对他越来越不满，叶伟对于这些一点都不在乎反正只要完成任务他将会离开，以后的事情对于他来说没有一点关系，唐生智沉吟了会同意了叶伟的要求。
在经过唐生智的同意后叶伟将司令部就利用唐生智原来的司令部快速的成立，叶伟就在这里换了衣服后立刻上任，招来城内作战的各部指挥官快速的了个短会指定作战计划后，各自快速返回部队执行计划。
叶伟的计划很简单对于日军的进攻以杀伤日军有生力量，保存自己生有生力量为主，不与日军的优势火力抗衡，节节抵抗拖延日军进攻步伐，而这叶伟也与左右的83军和中央教导总队达成共识节节抵抗，保持战斗接触避免一触即溃。为避免撤退而导致溃败，对各部队的撤退时间地段等都做出了严格规定。
激烈的战斗正在持续，因为日军还没有进城叶伟手下没有足够的兵力，叶伟将能够调动的力量全部拉动起来甚至再次电告唐生智请给予点人力支援，最后被唐生智被叶伟给烦的没办法从还没有撤退的66军中抽调了一个团给他，并将现在留在城里的警察部队和宪兵部队也交给他指挥。
得到了这些人力支援后叶伟迅速组织在南京城内修筑简易工事，将所有主要干道堵死并在主要路口修筑火力点，将那些坚固的建筑全部利用起来修建临时的火力堡垒，堵住了所有主要马路等只留有一个通道以备部队撤退而用，这些障碍都是防止日军利用装甲战车快速冲击，减缓日军攻击速度好有效的打击消灭日军有生力量。
12日夜88师撤离紫金山，74军撤离雨花台，13日与日军在南京城墙激战一上午，与中间撤离城墙进入城内。到目前为止日军伤亡7000于人，我军伤亡8000于人，这主要是叶伟之前的战术所影响，在日军炮火下的伤亡锐减，而且其中有部分是8日之前的歼敌。
在88师等撤人南京城内时，日军攻击部队尾随跟进，而在这之前叶伟就将他的独立团早一步撤入城内，与66军的增援团埋伏在街道两边，等88师过去后伏击了尾随而上的日军，88师者随后反冲锋将日军赶出城外后并迅速撤离，叶伟临前指挥集中所有迫击炮等火炮对日军后续攻击部队发起炮火袭击后迅速撤离。
88师是最后撤进南京城内的，前内第一道防线是由36师和74军一部组成，经过多天激战士兵很是疲惫叶伟让士兵们入城好好休息。而在城门口的反击使得日军攻击再次减缓，直到13日夜日军都没有通过城门城区。
14日天亮再装甲部队的掩护下日军开始向城内进攻，首先仍然得猛烈的火炮轰击，城内到处是建筑，日军重炮不多全靠75毫米山炮等不能完全有效的打击中国军队，而且城区很大即使日军火炮较多也只能进行重点照顾。所以日军的火力优势现在并不明显了，进攻的日军频繁的遭到冷枪的攻击，甚至有很多冷枪根本找不到攻击目标。装甲部队也遇到很大麻烦，城内到处都是路障，对于比九四式轻型坦克来说这些路障很让他们头痛所以日军进展缓慢，这时叶伟一边让疲惫的部队好好休息下一边安排部队轮流对日军展开袭击重点消灭日军的步兵。
叶伟利用巷道派出小股部队到处吸引日军，将初入的日军全部分隔开来，集中优势兵力各个击破歼灭日军，在14日的一天内就歼灭日军500于人自身伤亡轻微，让日军退回了城门口附近。而随后日军大规模的炮击和轰炸开始了，这次炮击足足持续了小半天轰炸也持续到天阳快要落山后，夜间组织敢死队袭击后方日军让日军应顾不暇。
在第15日的到来，叶伟知道这时他在这里的最后一天，而这天日军的进攻格外的疯狂，街道上到处拥满日军，轰炸和炮击摧毁了大量的简易工事和路障，日军在装甲车的掩护呀开始向前推进，这天的战斗格外激烈，整个城市里到处都是枪声和炮声，子弹到处乱飞，只要人站到路中央不要一秒保证成筛子。
这时叶伟带着一个团和5辆坦克从外环绕道，并将他们通行的所有通道全部破坏一路跟随者坦克一路前冲，从日军侧翼一直向日军前沿扑去。叶伟向利用日军急切攻击的心理后方部队还没上来，日军前沿空虚突袭日军前沿指挥部打击日军士气。
