堡壘最容易從內部攻破
“高千穗”號的沉沒雖然給日軍造成一定打擊，但是對整個戰局沒有產生影響，在完成攻城部署之后，日軍即將發起攻擊。10月31日，是紀念日本天皇誕辰的“天長節”，日軍的總攻在一片“效忠天皇”的吶喊聲中開始。拂曉，日軍從陸地、海上對德軍防御體系進行了持續6晝夜的火力轟擊，把德軍陣地炸成一片火海，隨即發起攻擊。
這里先介紹一下德軍的五大步兵防御堡壘，青島老百姓習慣稱作1、2、3、4、5號炮臺，分指為小堪山 、小堪山北、中央、臺東鎮東、海岸等堡壘。另外，在4、5號炮臺之間還有一個小堡壘，稱為臺東鎮堡。這五大堡壘之間除有戰壕相連之外，德軍還在地下建有用石塊砌制成的秘密運兵通道，連接于各堡壘之間。德軍的各個堡壘內的建筑一般為一大三小，即一處大型掩蔽部，周圍分布著三座小型掩蔽部。
在五大堡壘之中，中央堡壘是日軍攻擊的重點，也是整個堡壘體系最重要的一環。據《1914年青島日德戰爭》記載，11月6日晚，日軍派出偵察兵潛入中央堡壘，基本摸清了德軍的火力配置情況。日軍加藤大佐根據匯報，斷定日軍有可能在此處突破德軍的防線。而且，經過近幾日的反復攻擊，德軍的戰斗意志已經出現疲憊消沉。另外，德軍一般在拂曉時分警覺性較高。故在此時，德軍的兵力應全部布置在野戰工事內，以待敵軍突擊。也正是由于德軍這種消極古板的作戰原則，給日軍創造了一個極好的突擊時機。
和上次浮山夜襲一樣，日軍選擇在凌晨發動秘密突襲。這次突襲工兵發揮了巨大作用，工兵借助火力掩護先是破壞了鐵絲網防御，剪開了兩個大豁口，引導步兵進入;又潛入外壕，在壕底架起三個梯子，日軍悄然迅速地進入外壕，并翻過內壕來到掩蔽部的前面。工兵還迅速破壞了電控地雷，保證軍隊的安全。
此時，德軍依然沒有發現偷襲的日軍。直到日軍占領了德軍前沿的散兵壕，來到距德軍掩蔽部約50米處，進行近距離偵察，才被防御工事里的值班德軍發現。但為時已晚，這些德軍抵擋不住日軍的火力，匆匆逃竄，工兵趕緊上前將電話線、地雷線、探照燈線等全部割斷。
11月7日凌晨1時20分，日軍突擊隊兵分兩路迂回到堡壘的后方，來到巨大掩蔽部的大門前不足30米處時，發現外面只有一名德軍的監視哨兵在值勤，那名德軍士兵被眼前突如其來的情況驚呆了，竟忘了鳴哨報警，日軍見狀迅速地沖了上去。隨后，日軍包圍了掩蔽部。最后，日軍士兵來到掩蔽部大門外的樓梯口向掩蔽部內的德軍喊話勸降。沉默片刻后，德軍的指揮官決定放下武器。很快，日軍的太陽旗插上了德軍的前沿堡壘。
中央堡壘失陷以后，德軍步兵防御線很快全線崩潰。日軍乘勝追擊，又相繼攻陷了太平山炮臺和青島山炮臺，至11月7日，德軍所有炮臺均落入日軍之手。
