東海海戰的慘敗，如同斬斷日軍華東派遣軍的最後一根救命稻草。
失去聯合艦隊的支援，江南日軍徹底陷入孤立無援的絕境，補給斷絕、退路被封，恐慌情緒如同瘟疫般在日軍陣營中蔓延。
畑俊六坐鎮南京，看著麾下部隊節節敗退、城池接連失守，深知大勢已去，昔日不可一世的華東派遣軍，如今已成困守孤城的甕中之鱉。
從3月中旬到3月下旬，李辰與張治中麾下的十幾萬精銳大軍勢如破竹，一路追擊日軍殘部，於1940年3月20日兵臨南京城下，將這座曾被日軍肆意踐踏的古都團團圍住。一場注定載入史冊的光複之戰，即將在金陵大地上拉開序幕。
3月20日，南京城外，旌旗蔽日，殺氣騰騰。李辰與張治中麾下的大軍沿長江兩岸布防，形成了鐵桶般的包圍圈——東路軍占據鎮江、句容，切斷日軍東逃之路；西路軍攻克蕪湖、馬鞍山，封堵日軍西撤通道；中路軍直抵南京城郊，兵鋒直指中華門、中山門等核心城門。
十幾萬大軍環伺城下，坦克、火炮整齊列陣，戰機在南京上空盤旋巡邏，將日軍的所有突圍希望徹底碾碎。
此時的南京城內，早已不複往日的“繁華”。日軍士兵蜷縮在殘破的防禦工事裡，臉上滿是恐懼與絕望，曾經的囂張氣焰蕩然無存。由於補給線被徹底切斷，日軍的糧食、彈藥、藥品極度短缺，士兵們隻能以草根、樹皮充饑，受傷的士兵因得不到救治而痛苦呻吟，士氣低落到了極點。
“聯合艦隊慘敗，援軍無望，我們必死無疑了！”這樣的議論在日軍中蔓延，不少士兵開始偷偷丟棄武器，甚至試圖翻牆逃跑，卻被日軍憲兵當場處決，但仍無法遏製潰散的勢頭。
畑俊六站在南京城防指揮部的瞭望塔上，望著城外聯軍的嚴整陣型，臉色慘白如紙。他手中的作戰地圖上，代表日軍的據點早已被聯軍的紅色箭頭層層包圍，南京城如同驚濤駭浪中的一葉孤舟，隨時可能傾覆。此前，他多次向東京大本營發電求援，得到的卻隻有“堅守待援”“玉碎殉國”的空洞命令——日本本土已無力再向華夏戰場派遣一兵一卒，聯合艦隊的殘部自顧不暇，南京的命運早已注定。
“為帝國儘忠的時候到了！”畑俊六在全軍大會上嘶吼著，試圖用軍國主義思想鼓舞士氣，但回應他的隻有士兵們麻木的眼神。他下令加固城防，將平民強征為勞工，在城牆內外挖掘戰壕、架設鐵絲網、布置地雷區，甚至將南京城內的古建築拆毀，用磚石構築防禦工事，妄圖憑借南京城的堅固城防做最後的頑抗。然而，在聯軍的絕對實力麵前，這些防禦措施不過是徒勞。
城外的聯軍陣營中，士氣卻空前高漲。士兵們摩拳擦掌，渴望早日攻克南京。
張治中站在陣前，望著南京城的方向，眼中燃燒著複仇的火焰：“南京保衛戰的恥辱，今日必將洗刷！我們來了！”李辰則坐鎮濟南指揮部，有條不紊地部署總攻計劃，調遣火炮、坦克、步兵部隊，確保總攻萬無一失。
1940年3月24日拂曉，總攻南京的命令正式下達。隨著三顆紅色信號彈劃破天際，南京城外的聯軍炮兵陣地瞬間爆發出震耳欲聾的轟鳴，數百門火炮同時開火，拉開了光複南京的序幕。150毫米榴彈炮精準打擊日軍的前沿工事，203毫米重型榴彈炮轟擊城牆與核心據點，40管火箭炮則以密集的火力覆蓋日軍的戰壕與集結地，炮彈如同傾盆暴雨般砸向南京城，煙塵彌漫，火光衝天。
“轟！轟！轟！”巨大的爆炸聲此起彼伏，南京古城牆在炮火的猛烈打擊下，出現了一個個巨大的缺口。日軍的碉堡被炮彈直接炸毀，戰壕被夷為平地，鐵絲網與地雷區在炮火中化為焦土。城內的日軍士兵被震得耳鼻流血，不少人直接被炮彈炸死，幸存者蜷縮在掩體中，瑟瑟發抖，根本無法組織有效的抵抗。
炮火準備持續了整整兩個小時，南京城的外圍防禦工事被徹底摧毀。上午9時，李辰下令：“坦克部隊開路，步兵跟進，攻克南京！”隨著命令下達，500多輛59式坦克、裝甲車與多功能步兵戰車組成的鋼鐵洪流，如同猛虎下山般衝向南京城的各個城門。59式坦克的100毫米主炮威力驚人，一炮便能轟開城門缺口，厚重的裝甲抵禦著日軍的零星炮火，碾壓著城內的防禦設施；多功能步兵戰車緊隨其後，用20毫米機關炮清掃殘敵，為步兵提供掩護。
中華門方向，日軍妄圖依托殘破的城門頑抗，卻被59式坦克的主炮直接轟開城門，坦克部隊衝入城內，與日軍展開巷戰。日軍的反坦克步槍、燃燒瓶根本無法擊穿坦克的裝甲，隻能眼睜睜看著聯軍的鐵甲洪流在街道上馳騁，將日軍的抵抗陣地逐一摧毀。步兵部隊緊隨坦克之後，肅清街道兩側的殘敵，與日軍展開逐屋爭奪。
中山門、光華門、挹江門等方向，聯軍的進攻同樣勢如破竹。日軍士兵雖有部分頑抗，但在聯軍的絕對火力與裝甲優勢麵前，如同以卵擊石。不少日軍士兵見大勢已去，選擇放下武器投降，但仍有部分頑固分子躲在建築物內負隅頑抗，被聯軍逐一肅清。南京城內，槍炮聲、爆炸聲、喊殺聲交織在一起，譜寫著正義戰勝邪惡的壯歌。
南京城內的巷戰異常慘烈。日軍利用熟悉的地形，在街道、房屋、地下室設置狙擊點與火力點，試圖拖延聯軍的進攻步伐。聯軍則采取“坦克清障+步兵搜剿”的戰術，坦克在街道上推進，用主炮摧毀日軍的火力點，步兵則分成小分隊，逐屋搜索，肅清殘敵。
在南京總統府附近，日軍的精銳部隊進行了最後的頑抗。他們占據總統府及周邊的建築物，用重機槍、迫擊炮向聯軍掃射。聯軍調集多輛59式坦克，對總統府周圍的日軍火力點進行精準打擊，同時派遣突擊隊從側翼迂回，攻占總統府。經過兩個小時的激戰，聯軍成功占領總統府，升起了華夏軍旗，標誌著南京城的核心區域被收複。
此時的南京城防指揮部內，畑俊六看著窗外聯軍的旗幟，聽著越來越近的槍炮聲，深知敗局已定。他身著整齊的軍裝，拔出軍刀，麵向日本本土的方向跪拜，隨後將軍刀刺入自己的腹部，執行了軍國主義的“剖腹自殺”儀式，結束了其罪惡的一生。這位雙手沾滿華夏人民鮮血的劊子手，最終未能逃脫正義的審判，以自殺的方式落幕。
隨著畑俊六的自殺，南京城內的日軍徹底失去了指揮，抵抗變得更加零散。聯軍繼續在城內清剿殘敵，至3月24日傍晚，南京城內的主要日軍殘部被肅清。此次南京攻堅戰，守衛南京的5萬日軍幾乎全軍覆沒，僅有兩千多名士兵因走投無路而被俘，其餘全部被殲滅。當聯軍士兵在南京城內搜索時，看到了無數日軍屠殺平民的罪證——堆積如山的屍骨、被燒毀的房屋、散落的遺物，士兵們更加堅定了徹底擊敗日軍的決心。
南京光複的消息傳來，城內的百姓們紛紛湧上街頭，歡迎聯軍的到來。他們揮舞著旗幟，熱淚盈眶地高呼“光複了！”“得救了！”，不少百姓自發為聯軍士兵送水、送糧，訴說著日軍的暴行與自己的苦難。
攻克南京後，李辰與張治中並未停下腳步，立即下令大軍向江南各地的日軍殘部發起清剿。此時的江南日軍，群龍無首、士氣崩潰，在聯軍的猛烈攻勢下，根本無法組織有效的抵抗，隻能四處逃竄。
從3月下旬到4月初，聯軍兵分多路，對蘇州、無錫、杭州、寧波等江南重鎮的日軍殘部進行清剿。在杭州，日軍殘部試圖沿錢塘江逃竄，卻被聯軍的海軍艦隊與地麵部隊夾擊，全部被殲滅；在蘇州，偽軍見日軍潰敗，紛紛倒戈投降，引導聯軍肅清日軍殘部；在浙江北部，薛嶽率領的部隊與李辰的大軍會師，共同清剿日軍餘孽。
清剿過程中，聯軍采取“恩威並施”的策略，對頑抗的日軍予以堅決打擊，對放下武器的日軍與偽軍則予以寬大處理。不少偽軍見日軍大勢已去，紛紛投降，聯軍從中甄彆出罪大惡極的漢奸予以懲處，對普通偽軍則進行思想教育後遣散或編入補充部隊。
至1940年4月初，整個江南地區的日軍殘部被基本掃清。此次江南光複戰役，聯軍付出了沉重的代價：李辰與張治中麾下的20萬大軍損失約3萬人，薛嶽部傷亡3萬人左右，顧祝同部傷亡4萬人左右，總計傷亡10萬人。但戰果同樣輝煌：共殲滅日軍30餘萬人，偽軍20餘萬人，繳獲大量武器裝備與物資，徹底摧毀了日軍在華夏大陸的最後一支主力部隊。
隨著江南地區的光複，整個華夏大陸基本回到了中國人民的手中。從東北平原到南海之濱，從東海之岸到西北戈壁，除了台灣地區仍被日軍占領外，所有被日軍侵占的華夏領土均已收複。這是自全麵抗戰以來，華夏民族取得的最偉大的勝利，標誌著抗日戰爭取得了決定性的勝利。