堡垒最容易从内部攻破
“高千穗”号的沉没虽然给日军造成一定打击，但是对整个战局没有产生影响，在完成攻城部署之后，日军即将发起攻击。10月31日，是纪念日本天皇诞辰的“天长节”，日军的总攻在一片“效忠天皇”的呐喊声中开始。拂晓，日军从陆地、海上对德军防御体系进行了持续6昼夜的火力轰击，把德军阵地炸成一片火海，随即发起攻击。
这里先介绍一下德军的五大步兵防御堡垒，青岛老百姓习惯称作1、2、3、4、5号炮台，分指为小堪山 、小堪山北、中央、台东镇东、海岸等堡垒。另外，在4、5号炮台之间还有一个小堡垒，称为台东镇堡。这五大堡垒之间除有战壕相连之外，德军还在地下建有用石块砌制成的秘密运兵通道，连接于各堡垒之间。德军的各个堡垒内的建筑一般为一大三小，即一处大型掩蔽部，周围分布着三座小型掩蔽部。
在五大堡垒之中，中央堡垒是日军攻击的重点，也是整个堡垒体系最重要的一环。据《1914年青岛日德战争》记载，11月6日晚，日军派出侦察兵潜入中央堡垒，基本摸清了德军的火力配置情况。日军加藤大佐根据汇报，断定日军有可能在此处突破德军的防线。而且，经过近几日的反复攻击，德军的战斗意志已经出现疲惫消沉。另外，德军一般在拂晓时分警觉性较高。故在此时，德军的兵力应全部布置在野战工事内，以待敌军突击。也正是由于德军这种消极古板的作战原则，给日军创造了一个极好的突击时机。
和上次浮山夜袭一样，日军选择在凌晨发动秘密突袭。这次突袭工兵发挥了巨大作用，工兵借助火力掩护先是破坏了铁丝网防御，剪开了两个大豁口，引导步兵进入;又潜入外壕，在壕底架起三个梯子，日军悄然迅速地进入外壕，并翻过内壕来到掩蔽部的前面。工兵还迅速破坏了电控地雷，保证军队的安全。
此时，德军依然没有发现偷袭的日军。直到日军占领了德军前沿的散兵壕，来到距德军掩蔽部约50米处，进行近距离侦察，才被防御工事里的值班德军发现。但为时已晚，这些德军抵挡不住日军的火力，匆匆逃窜，工兵赶紧上前将电话线、地雷线、探照灯线等全部割断。
11月7日凌晨1时20分，日军突击队兵分两路迂回到堡垒的后方，来到巨大掩蔽部的大门前不足30米处时，发现外面只有一名德军的监视哨兵在值勤，那名德军士兵被眼前突如其来的情况惊呆了，竟忘了鸣哨报警，日军见状迅速地冲了上去。随后，日军包围了掩蔽部。最后，日军士兵来到掩蔽部大门外的楼梯口向掩蔽部内的德军喊话劝降。沉默片刻后，德军的指挥官决定放下武器。很快，日军的太阳旗插上了德军的前沿堡垒。
中央堡垒失陷以后，德军步兵防御线很快全线崩溃。日军乘胜追击，又相继攻陷了太平山炮台和青岛山炮台，至11月7日，德军所有炮台均落入日军之手。
