Очередной штурм начался в 23 ч. 30 мин. На этот раз генерал Ноги решил ударить с занятых редутов 1 и 2 по Китайской стенке, прорвать оборону, захватить батареи (Заредутную, Большого Орлиного гнезда и Скалистого хребта) и выйти в тыл форта N3. Отсюда уже было легко пройти маршем вдоль долины Лунхэ к не обороняемому Новому городу или после взятия слабых укреплений цитадели (“центрального заграждения”) захватить Старый город (с его военной инфраструктурой) и военный порт. Предвидя такую возможность, Кондратенко сосредоточил на отрезке между фортами 2 и 3 резерв из трех с половиной батальонов, а также заменил ослабленные боями роты сборным батальоном из десантных рот. Несмотря на это, штурм застал русские отряды врасплох, так как начался внезапно, без артиллерийской подготовки. У редутов N1 и N2 еще продолжались саперные работы у поврежденной в последних боях Китайской стенки; саперов прикрывала стрелковая рота, которая тоже ожидала смены. Внезапно в темноте появились три батальона 7-го японского пехотного полка и пошли в штыковую атаку, одновременно с расстояния 50-70 м засыпая русских солдат ручными гранатами. Все произошло молниеносно. Стрелковая рота и саперы были разбиты, а штурмовые колонны, прорвавшись через стенку, атаковали батарею Заредутная и, почти выбив оттуда ее защитников, вышли в тылы форта N3, который перешел к круговой обороне. В свете внезапно вспыхнувших ракет через пролом сюда стали проникать очередные штурмовые колонны (6-я, 10-я и 18-я пехотные бригады, а также 4-я резервная пехотная бригада). В течение часа в долине между батареями Заредутная и Большого Орлиного Гнезда оказалось около 10 000 солдат из 7-го, 12-го, 35-го, 36-го и 43-го пехотных полков (видимо, сюда был послан и 9-й резервный пехотный полк), натиск которых с трудом сдерживали морская десантная рота и две русские стрелковые роты при поддержке ближайших батарей. Открыла ураганный огонь и японская артиллерия, усилив общее замешательство. К счастью для оборонявшихся, на батарее Малого Орлиного Гнезда находились генералы Кондратенко и Белый, которые быстро прекратили панику и подготовили контрудар. Пока Кондратенко стягивал в район прорыва все имеющиеся силы (от Фока из общих резервов крепости он получил только две роты), Белый реорганизовал систему ведения огня крепостной артиллерией, направляя часть орудий для обстрела флангов и тылов этого района. После 0.30 японская пехота, сосредоточившаяся в проломе, была внезапно ослеплена светом прожекторов с расстояния 300-400 м, а затем разбита массированным огнем станковых пулеметов и орудий (в основном батареи “В”). Следом по японцам ударили русские резервы, в том числе морские роты, которые в штыковом бою отбросили их за Китайскую стенку. В темноте дело дошло до братоубийственной перестрелки: отходившие в панике через разрушенные редуты N1 и N2 отряды были обстреляны своими же резервами, которые приняли их за атакующих русских.
Один из участников осады Порт-Артура, офицер японской императорской армии Т. Сакураи, о событиях той штурмовой ночи он писал: “Капитан Иошинага приказ своим не отступать ни на шаг. И тут началась настоящая свалка: ружья, штыки, кулаки - все было пущено в ход; обе стороны дрались неистово. К несчастью, капитан Иошинага, стоявший впереди на бруствере, был ранен и свалился. Заменивший его капитан Окуба был убит - и так другой, третий, и так не только офицеры, но и солдаты были перебиты почти все… В каждом углублении, в каждом углу или извилине оврага лежали кучи раненых и мертвых… Это была дорога смерти”. В ту ночь японские солдаты из 8-го резервного полка не выполнили приказ своего командира и не пошли в атаку. Несмотря на угрозы и стрельбу по непокорным, солдаты отказывались повиноваться своим офицерам. Тогда генерал Ноги приказал окружить взбунтовавшийся полк надежными частями и “поддержать его”. Под угрозой расстрела пехотинцы пошли в наступление. На другой день оставшихся в живых отвели в тыл для расправы, и зачинщиков солдатского бунта расстреляли. 8-й резервный полк был расформирован как воинская часть, а его остатки пошли на доукомплектование армейских пехотных полков.