两广总督萧彦、陈矩、广东巡抚戴耀等官员亲自上城巡视鼓舞守城将士士气，军饷做到足额发放，一众两广文武看着城外以汉奸仆从军为主的敌军大营连营数里，萧彦气得怒骂道：“汉奸辈出，国之不幸也！”
大东门外东校场，西葡大军休整半日后准备发起进攻，圣地亚哥·德维拉接受汉奸带路党分兵进攻建议，决定兵分三路发起进攻，一举攻破广州城。
西葡大军早在马尼拉就过了圣诞节，汉奸们也要过年，圣地亚哥·德维拉向汉奸仆从军表示进广州城过年，汉奸们早就对广州城中的钱财美人垂涎欲滴，纷纷士气高涨高呼道：“攻破广州城过年”
“弗朗机夷寇要攻城了”陈矩看着东校场上欢呼声震天，与守城将士勉强打起的士气形成鲜明对比，陈矩很后悔匆忙赶来接任，看向广东巡抚戴耀问道：“城中百姓组织了多少？”
戴耀忙回道：“已组织三千义勇”
明朝东南沿海百姓对朝廷强行加派的秋冬防汛倭寇来袭等各种徭役派遣很痛恨，浙江杭州城还爆发了军民造反的浙二变，民变迟起的大明朝外敌环视危机四伏，朝中君臣却还在争权夺利搞内斗。
广州城中鲜有人响应官府主动守城，广州府官员接到巡抚戴耀组织义勇守城命令，只好派衙役满城抓壮丁充数。恰似朝鲜王朝面对日军兵临汉城时情形，被抓充数的义勇也不愿守城，都在想方设法逃跑。
数千义勇在明军将士督促下正搬运着辎重上城守城，陈矩看着被征来的义勇都及不情愿守城，气愤不已高呼道：“夷寇兵临城下，尔等当思报效国家，协助官兵守城，尔等家小尽在城中，守住城就是守护好尔等家小，援兵将至，弗朗机夷寇不过是乌合之众，不堪一击。尔等当知覆巢之下且有完卵，当奋勇杀敌。”
满肚子怨气的义勇直接将陈矩的话当耳旁风，心中都认为守城是官兵的事，养兵千日用兵一时，却把自己抓来守城，算什么事吗，就算城破了又如何，弗朗机夷又不会屠城，还不是照样过日子。
寥寥数十人高呼响应道：“大人说得对，覆巢之下无完卵，我等当拼死守城。”
萧彦忙吩咐道：“都快去守城”
“是”明军将士忙带着义勇到各处城墙守城
西葡大军及汉奸仆从军兵分三路发起进攻，分别进攻城东大东门、城北白云山下的小北门，城南大南门、小南门。阿隆索·桑切斯率五千人马进攻城北小北门，带有数十门大炮，圣地亚哥·德维拉负责指挥八千大军进攻城东、城南。
大东门城楼上的两广文武见西葡大军兵分三路进攻，总督萧彦忙下令道：“李总兵、陈部堂守大东门、小南门，戴军门与游击沈茂守城北，老夫守城南南大门、归德门。”
“末将得令”三人欣然领命赞同道：“好”
靠近大东门的东校场上，四十来岁身形高大身着西班牙戎装套着拉夫领的圣地亚哥·德维拉指挥着五千大军进攻大东门，阵前一字排开不下三十门大炮，不少是缴获的大将军炮，圣地亚哥·德维拉拔出腰间佩剑剑指大东门高呼下令道：“开炮”
‘轰轰……’呼啸而至的炮弹直扑向大东门突出的瓮城袭来
总兵李栋也高呼下令道：“发炮进攻”
明军炮兵将领高呼道：“放”
‘轰轰……’瓮城城墙上的明军将士很容易被瞄准，顿时死伤更惨重，大炮被炸毁，残肢断臂横飞，城外的西葡大军也死伤不小。
圣地亚哥·德维拉见瓮成城墙上的明军死伤惨总高呼下令道：“继续开炮”
大东门的炮声接连不断响起，负责进攻城南的三千汉奸仆从军也对小南门、大南门发起进攻，城上城下炮声震天，汉奸仆从军纷纷扛着攻城梯在炮火掩护下冲杀向小南门、大南门。
城北小北门的战斗也紧接着打响，小北门没有瓮城，护城河也只是一条从白云山上流下来的小河，城墙比较笔直。阿隆索·桑切斯指挥五千大军在小北门外备战进攻。
小北门城楼上，广东巡抚戴耀见城外葡萄牙大军即将发起进攻，忙向游击沈茂下令道：“快发炮进攻”
明军炮兵忙推着装好炮弹火药的大将军炮从女墙口探出对准城外西葡大军，身形不算高身着山纹甲正值壮年的游击沈茂一张蜡黄国字脸高呼下令道：“放”
‘轰轰……’明军率先发炮炮击城外西葡大军
“盾牌掩护”身穿葡萄牙戎装套着拉夫领身形高瘦四十来岁的阿隆索·桑切斯挥着十字剑狂呼下令道：“开炮”
‘轰轰……’西葡炮兵纷纷发炮进攻，双方炮弹交织袭来。
沈茂见巡抚戴耀还站在城楼上观战，忙疾呼道：“保护军门大人”
‘轰轰……’双方炮弹在城墙上城外炸响，城外的西葡大军死伤不小，城墙上的明军将士直接成了炮靶子，根本没法躲避，炮弹轰来，明军将士顿时死伤惨重。
广东巡抚戴耀也被炮弹炸飞的砖石击伤，被将士护卫着进城楼躲避，整个城墙上乱成一团，强征来的义勇趁机逃下城去。
沈茂虽然也吃空饷喝兵血，但还在拼命坚守小北门，沈茂见广州义勇趁机逃走，气得不轻，忙下令道：“能动的都给我准备迎战”
明军募兵们忙起身备战，将被炸倒的炮车扶正，忙着放火药、炮弹，鸟铳手、弓箭手也忙着准备射击，城外的西葡大军及汉奸仆从军在阿隆索·桑切斯指挥下也在忙着再次发起进攻：“进攻，攻下城门。”
“冲啊”汉奸仆从军纷纷扛着攻城梯，在炮火掩护下发动全面进攻。
小北门明军守军只剩下千余人，汉奸大军纷纷扛着攻城梯蜂拥进攻，渡过护城河冲杀至城下，沈茂疾呼下令道：“快放铳、放箭，别让汉奸大军靠近城墙。”
“砰砰……、嗖嗖……”城上铅弹箭矢齐下，城下的汉奸仆从军顿时死伤惨重。
阿隆索·桑切斯剑指小北门狂呼下令道：“开炮”
‘轰轰……’西葡炮兵再次发炮炮轰小北门，城墙上顿时一片飞沙走石，明军将士死伤惨重。
“攻下广州城，杀。”城下汉奸将领狂呼下令攻城，汉奸大军攻城梯布满城墙蚁附攻城。
城上明军兵力捉襟见肘，顾此失彼，开始有汉奸攻上城墙来，大批汉奸军纷纷涌上小北门城墙，沈茂带着兵朝着城北镇海楼、大北门败逃而去。
小北门失守，广州城已然守不住了，坚守大东门的总兵李栋、总督陈矩、萧彦等忙带着三千将士逃往城西门开城出逃肇庆府，城中百姓、士人、富商纷纷跟着蜂拥出逃，整个广州城全乱了套，哭天抢地，混乱中妻离子散。
西葡大军占领广州后，随即对广州附近各县发起进攻，三水、顺德相继沦陷，托梅·德·索萨带着果阿舰队残兵败将逃到广州城，统领广东西葡大军，袁八得知广州失陷后也没敢继续深入进攻。