15日,惠州失陷。
16日,日军攻陷博罗后,主力向增城突进,及川支队由惠州向广州作大迂回行动。
第4战区命令各部向广州附近集结,第65军增防东江。
17日,第153师在福田一线击溃日军1个联队,迫使日军退回博罗;独立第20旅在正果镇击溃日军少数侦察部队。
于是,第4战区决定以第186师固守增城正面,并调集战车、炮兵支援;以第153、第154师从右翼,独立第20旅从左翼合围日军,企图将日军聚歼于增博公路间浮罗山下。
10月18日,日军先遣队包围攻击显岗、石坳,守军153师第459旅旅长钟芳峻牺牲,官兵伤亡甚大。
敌军继续向长宁推进,遭第186师阻击。至14时,敌军以坦克掩护步兵冲击,186师败退。
16时,日军占领福田。另一股敌军由龙华迂回攻增城西北,被独立军第20旅阻截于正果地区。
10月19日晨,日军第18师团到达增城。中国军队与日军激战几日,当晚撤退。
10月20日8时,敌军攻破186师防线,10时占领增城县城以西的钟岗。
186师孤立无援,退向钟落潭,14时增城县城遂告失守。
余汉谋见势不妙,令第12集团军主力向佛冈、从化、新丰等地转移,留独立第6旅防守龙眼洞、萝岗,自己却连夜乘车到清远。
次日晚,第4战区在广增公路两侧布防,阻击日军,将主力撤至粤北的翁源、英德一线,而以一部防守广州。
10月21日,日军攻占沙河,并占领广州市区。
日军第104师团向广州以北推进,攻占太平场,23日占领从化。
与此同时,第5师团与海军配合,于23日攻占虎门要塞,25日攻陷三水,
26日又陷佛山,于29日到达广州南郊。至此,日军控制广州及附近要地。