Несмотря на возраставшие потери, немцы боролись за каждую улицу, за каждое здание, но атаки югославских и советских частей усиливались. Ожесточенные бои продолжались в районах Главного вокзала, группы зданий министерств, на Неманиной улице и в Чукарице, где немцы все еще упорно оборонялись. В этой части города совместно наступали бригады 6-й Пролетарской, 16-й и 28-й ударных дивизий югославской армии, 4-й гвардейский мехкорпус, 73-я гвардейская и 236-я стрелковые дивизии Красной армии. Особенно ожесточенные бои велись за группу зданий министерств. Бойцам 6-й Пролетарской и 28-й ударной дивизий с боем приходилось занимать каждый этаж. И только 18 октября в результате атак, длившихся несколько дней, им удалось сломить сопротивление противника в этих зданиях, за исключением здания министерства путей сообщения, где он все еще держался.
В районе Чукарицы немецкие войска продолжали обороняться у сахарного завода, церкви, школы и железнодорожного туннеля, упорно удерживая эти последние укрепленные пункты. В течение ночи на 17 октября части 28-й ударной дивизии сломили немецкую оборону в районе школы и овладели ею, а 1-я бригада 6-й Пролетарской дивизии ликвидировала их сопротивление в нескольких укрепленных зданиях возле церкви и сахарного завода. Однако утром немцы, получив подкрепление с левого берега Савы, перешли в контратаку с целью прорваться к высоте Баново-Брдо и далее к Раковице и таким образом облегчить положение своих сил, пытавшихся по Смедеревскому шоссе продвинуться к Белграду. Первой атакой им удалось снова овладеть школой, но здесь их продвижение было остановлено. К исходу 18 октября в результате ожесточенных пятидневных уличных боев противник, находившийся в городе, был прижат к реке Сава и очутился в узкой полосе на ее правом берегу, ограниченной линией Калемегдан, Теразие, Главный вокзал, станция Чукарица, ширина которой местами составляла лишь несколько сот метров. Эту часть города с многочисленными кривыми улицами и густо расположенными зданиями немцы продолжали упорно оборонять, прикрывая подходы к Савскому мосту, по которому они в то время уже переправлялись на левый берег Савы.
На следующий день наступление советских и югославских войск в Белграде продолжалось с неослабевающей силой. Противник был атакован на всех участках одновременно. В этот день в Чукарице была отражена последняя контратака немцев, которые снова пытались пробиться к Раковице и оказать помощь своим войскам, окруженным в районе горы Авала. Части 17-й Славонской бригады 28-й дивизии югославской армии во взаимодействии с ротой советских бойцов овладели сахарным заводом. Теперь в руках противника остались только районы школы и церкви. В центре Белграда части 1-й и 6-й Пролетарских дивизий Народно-освободительной армии Югославии, 36-й гвардейской танковой бригады и 236-й стрелковой дивизии Красной армии с боем занимали дом за домом. Особенно кровопролитные бои велись за сильно укрепленное здание министерства путей сообщения, Главный вокзал, гостиницу «Москва», здание «Албания», городское управление, мастерскую военного обмундирования и другие. К вечеру в большей части этих пунктов немцы были разгромлены. К исходу 19 октября противник удерживал в своих руках только Калемегдан, здание «Албания», площадь Теразие, небольшой район у Савского моста и Чукарицу, Потом он начал оставлять и эти последние опорные пункты, спешно переправляя свои войска на левый берег Савы.
В ночь на 20 октября было занято здание «Албания» — самое высокое в то время в Белграде. Части 1-й Пролетарской дивизии югославской армии и 4-го гвардейского механизированного корпуса завязали бои за крепость Калемегдан. Правофланговый батальон 3-й Пролетарской бригады под командованием Джурана Ковачевича, продвинувшись по берегу Дуная, вышел к устью Савы и неожиданно появился в тылу у немцев, все еще находившихся в крепости. Утром после артиллерийской подготовки, в которой участвовали и корабли Дунайской военной флотилии, совместными усилиями войск Красной армии и Народно-освободительной армии Югославии была атакована и взята последняя немецкая цитадель в Белграде — старинная крепость Калемегдан.