С 10 утра при поддержке танков и артиллерии они вновь начали атаку на те же позиции – валы Северного острова (у Северных ворот).
Как и было оговорено, артиллерия открыла огонь, но наступление вновь приостановилось – из-за неспособности пехоты 10 PzDiv наступать непосредственно за огневым валом. Потеряв терпение, Гудериан вместе со своим адъютантом – оберст-лейтенантом Браубахом пошел в передовые подразделения. Однако когда те все-таки вновь поднялись, запоздало и уже без приказа, то, судя по всему, из-за окончательно спутавшегося графика, огонь задних рядов накрывал передние. Браубах отправился туда, чтобы прекратить беспорядок, но его с расстояния 100 метров тяжело ранил польский снайпер с бастиона. Несколько дней спустя адъютант Гудериана скончался от полученных ранений. Атака вновь была отбита, причем с еще более тяжелыми потерями для немцев.
Однако и поляки, к тому времени (с 14 по 16 сентября) отбившие 7 пехотных атак, поддерживаемых танками, артогнем и авиацией, потеряли около 40 % (убитыми и ранеными).
Учитывая потери, уменьшение количества боеприпасов, а также то, что на некоторых участках немцам все же удалось ворваться за главный вал и оттеснить поляков в Цитадель, в 17 часов генерал Плисовский принял решение покинуть Центральное укрепление. Этому решению способствовало и то, что Плисовский, к тому времени раненный осколком, утратил связь с командованием. Ситуацию (а к тому времени польское правительство уже готовилось выехать из страны) не знал никто. Немаловажным было и то, что немцы вот-вот перекроют единственный свободный путь – на Тересполь.
Под покровом темноты поляки покинули крепость. Отход прикрывал маршевый батальон 82-го пехотного полка и 2-я рота саперов, с задачей – заминировать дорогу и взорвать мосты. Затем они имели право покинуть крепость, присоединившись к идущим в Тересполь остальным частям.
Кстати, те действительно двинулись вовремя – в темноте у шоссе на Тересполь прошли перестрелки с патрулями I.R.76 – полком, накануне получившим приказ, переправившись через Буг и выйдя к крепости со стороны Тересполя, атаковать ее с запада. Однако поляки опередили.
Утром 17 сентября I.R.76 полковника Голлника вошел в Цитадель.
Потери сторон при боях за крепость неизвестны, однако только 15 сентября потери 69 пп 20 мд – 127 убито, 226 ранено (в.т.ч. 10 – смертельно), 7 утонуло в крепостных рвах.
В районе крепости было взято в плен 988 польских солдат и офицеров, в основном раненые, оставшиеся в госпитале.
При оставлении крепости польскими войсками произошел достойный упоминания эпизод. Командир маршевого батальона 82-го пехотного полка, оставшегося прикрывать отход, капитан Радзишевский, заявил своим солдатам, что остается сражаться, разрешив им уйти. Солдаты приняли решение остаться с ним.
Тем временем отряд Радзишевского ожидали саперы 2-й роты, чьи отправленные к Радзишевскому связные так и не вернулись. Была слышна лишь перестрелка на Северном острове.
Саперы ждали до последнего, пока два их взвода не были блокированы