展开全方位、全兵种的硬碰硬决战。
日军装甲力量尽数集结到位：
关东军战车第1联队主力、战车第7大队残部完成整合整编，集中收拢97式中型坦克、95式轻型坦克、一式反坦克战车共计87辆。所有装甲单位全部隐蔽部署在沈阳城郊预设反坦克堑壕、钢筋混凝土堡垒、丘陵掩体之后，构建起机动装甲反击集群，伺机对冲我军装甲洪流，依托地形抵消我军装备优势。
日军炮兵火力全部压满部署：
整合沈阳永久要塞重炮大队、关东军残留野战重炮联队，归集150毫米重型榴弹炮、105毫米野战炮、75毫米山野炮共计130余门。所有重炮全部隐蔽布置在加厚钢筋混凝土永备炮位、山体坑道暗堡、城防地下工事之内，构建交叉封锁火力网，既能远程覆盖我军集结阵地，又能近距离压制前沿攻坚部队。
日军残存航空力量全员升空参战：
新京、奉天两大野战机场剩余的全部战机紧急起飞，拼凑零式战斗机、隼式制空战机、九九式俯冲轰炸机共计42架，依托本土机场的近距离补给优势，在沈阳空域来回梭巡，伺机低空偷袭我军行军纵队、炮兵阵地、装甲集群，拼死争夺局部制空权，试图以空中打击打乱我军总攻部署。
十万重兵驻守、130门重炮列阵、87辆坦克伏敌、42架战机盘旋，再叠加沈阳历时14年修筑的四层立体永久要塞体系，让整座城市化作一座密不透风的钢铁杀戮堡垒。
外层是城郊连绵百里的丘陵战壕群、野战阻击阵地；中层是城郊碉堡群、反坦克壕、地雷封锁区；内层是高大厚实的主城城墙、环城堡垒群；最底层是贯穿整座城市、四通八达的地下坑道网络，明暗工事交错、攻防体系完备，无死角、无盲区。
长春关东军总司令部内，山田乙三望着满墙战图，双目赤红、面色狰狞，压下心底的恐惧，咬牙向沈阳全军下达死守诏令，语气疯狂而决绝：
“沈阳全体守备兵团，全员玉碎！依托坚城立体布防，利用空地联动反击，出动装甲部队全线逆袭！击溃支那东进主力，拼死逆转整个满洲战局！”
诏令传至沈阳城内，三位日军中将师团长即刻分区布防、各司其职，划分死战区、立下死守军令：
磐井虎二郎率领第108师团死守沈阳西郊主战场，正面硬抗我军四大集团军主力攻势；
冈山爱率领第136师团固守沈阳内城核心，死守城垣防线与地下要塞网络，寸土不让；
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