9月3日凌晨5时，北伐中路军发起了总攻，第四军第10、12师向通湘门和宾阳门发起了进攻，第七军进攻的则是忠孝门和武胜门，第一军第2师则作为总预备队。
北伐军攻城部队集中了全军炮火轰击武昌城墙，但是城墙却纹丝不动，墙厚22米，北伐军士兵的炮压根炸不烂。
北伐军不得不组织敢死队攻城，但是守军在9米高的城墙上，以重机枪和迫击炮居高临下开始射击，攻城的士兵扛着云梯，行动缓慢，躲闪不及之下，伤亡惨重。
偶有一些幸运之人，冲到城墙前二三十米，城头守军便开始不断地向下投掷手榴弹、燃烧瓶等，云梯多被炸毁，攻城部队多次冲锋均被城内守军打退，
激战至3日上午，太阳高升，北伐军四次冲锋，均以失败告终，伤亡已超一千余人，但武昌城十个门均无突破性进展，
前总指挥唐生智眼见硬攻不下武昌城，部队还因此伤亡惨重，于是当即命令各部撤回至出发阵地，先调整部署，准备第二次攻城。
另一边的总司令部，在得知第一次强攻武昌不利之后，总司令当即在指挥部内破口大骂。
“娘希皮，孟萧无能，竟致使我一千余北伐精锐折损，指挥才能简直不如一头猪。我要亲自前往武昌前线督战，
命令第一军直属炮兵团即刻增援武昌前线，我要在9月4日凌晨前发动第二次总攻。”
“是，总司令。”