当听说解放军突入开封市内后，蒋介石命令空军进行扫射并投掷燃烧弹，结果造成了市民大量伤亡，大批房屋及古建筑被毁。夜晚后，解放军迅速组织力量，控制和扑灭大火，同时利用夜暗，迅速抢占有利地形，当夜23时，攻城部队开始了总攻击。
20日晚，鉴于大部分地区已被攻克，李仲辛率残部撤至城西北角的龙亭等地负隅顽抗，刘茂恩下令放火燃烧省政府周围的学校民宅"照明"。蒋介石见开封陷落在即，乘专机亲临开封上空督战，还命令国民党空军大肆轰炸，仅6月20日就投弹20吨。与此形成鲜明对比的是，华野攻城部队竭力灭火，抢救群众的生命财产，派人保护各处古迹，同时设置了临时诊治所，为伤病群众治疗。
