这时苏军已兵临柏林城下，希特勒决定德军统帅部撤离柏林，他本人则留下“与柏林共存亡”。他下令军事机关的所有参谋和文职人员都毫无例外地参加战斗，并决定对按兵不动的指挥官要在5小时内处决，对退却的官兵不仅要处死，还要在他们的尸体上挂起“逃兵”、“胆小鬼”、“他背叛了国家、玷污了德意志民族”的牌子示众。
1945年4月20日下午3点，白俄罗斯第1方面军编制内的第3突击集团军第79军的远程炮兵首先向柏林开炮。经过近一天的战斗，柏林接近地的德军防线被突破。德军防御部队在先前的战斗中遭到惨重损失，已极度疲惫，无法阻挡占据优势的苏联红军的强大突击。
1945年4月21日，近卫第2坦克集团军和第47集团军突破到柏林城下，由于道路狭窄，苏军调整战术，将坦克集团军和诸兵种合成集团军协同起来准备肃清残敌。同日乌克兰第1方面军的坦克部队也接近柏林防御圈。科涅夫将炮兵第10军、突击第25师、高射炮第23师加强给近卫坦克第3集团军，歼击航空兵第2军担任空中掩护。同日，苏军从后方调来了大口径榴弹炮（如A19式122mm榴弹炮和B4式203mm榴弹炮）用于摧毁德军坚固据点。
1945年至4月24日，白俄罗斯第1方面军左翼部队与乌克兰第1方面军在柏林东南会合，切断了德军第9集团军与柏林的联系，并合围了该集团军。
1945年4月25日，白俄罗斯第1方面军从北面迂回柏林的部队与乌克兰第1方面军第4坦克集团军在柏林以西会合，从而完成了对柏林的合围。柏林以北地区的德军集团，也遭到白俄罗斯第2方面军和白俄罗斯第1方面军右翼部队的夹击，处境十分困难。同日，乌克兰第1方面军所属近卫第5集团军西进到易北河，在托尔高地与西线美军第1集团军会师。
1945年4月26日清晨，在柏林上空，苏军数千架飞机再一次投下了成千上万吨的炸弹和汽油弹。在地上，平均每英里已部署到近千门的各种火炮集中射击。轰炸和射击结束后，朱可夫的白俄罗斯第1方面军派出无数个突击群和突击分队，从四面八方向市区突进。由于有了斯大林格勒的经验，苏军战士们知道如何去攻占一个城市。苏军在进攻前首先用火炮和飞机对目标地域进行轰击，步兵在坦克和配有喷火器和爆破器材的工兵掩护下，一小段一小段的前进，从后院、地下室甚至地下铁道和下水道渗透进去，攻占每一条街道，每一座楼房。但柏林是德军精心设防的城市，防御体系完整，工事非常坚固。越是接近市中心，苏军前进越艰难。坚固的楼房、隐蔽的地下室、地下铁道、排水沟壕等等，都为德军提供了发扬火力的支撑点。因此，苏军不得不逐栋楼房争夺，逐条街道攻取，每前进一步都要付出了很大的代价。
此时希特勒仍抱有幻想，他对柏林守备司令魏德林说：“局势会好转的，我们的第9集团军即将到达柏林，同第12集团军一起，对苏军实施反突击，俄国人将在柏林遭到最惨重的失败。”德军的将领，使他们的元首不了解，部署在柏林东南的布施将军指挥的第9集团军已被苏军分割包围了，无法向柏林运动。[8]在柏林西南防守易北河的第12集团军，由温克将军率领拼命向柏林靠近，但终因受到美军的牵制和苏军的阻击，在进至费尔希地域后就再也前进不了了。
希特勒，呆在总理府的地下暗堡里不清楚上述情况，仍不断地发出由他签署的无线电报，调兵谴将。实际上，一些将领已不再那么坚决地执行他的命令了。
1945年4月27日，苏军已攻入柏林市的第9区，凯特尔才给柏林打来一个道出实情的电报，电报承认第12集团军不能继续前进，第9集团军也无法突出合围。希特勒最后一线希望破灭了。柏林守备司令魏德林向希特勒提出了守军从首都突围的计划，并保证“国家元首安全撤离柏林”，他还报告说，弹药只够2昼夜了，粮食和药品几乎告罄。陆军总参谋长克莱勃斯将军支持魏德林的突围建议，认为从军事的观点看，这个计划是有可能实现的。但是，希特勒意识到他已彻底输掉了到这场由他发动的战争，他拒绝离开柏林。
1945年4月28日，白俄罗斯第1方面军所属的第3突击集团军和近卫第8集团军逼进了柏林的蒂尔花园区，这个花园区是柏林德军最后一处支撑点，由于该阵地有政府办公厅、国会大厦、最高统帅部等象征第三帝国权力的最高首脑机关，所以，柏林守备司令部把党卫军最精锐的部队部署在这里。崔可夫上将指挥的近卫第8集团军首先向该阵地发起了进攻，当天下午跨过了兰德维尔运河，占领了德军的通讯枢纽，掐断了柏林与外界的主要通讯联络。深夜，第3突击集团军在库兹涅佐夫上将的指挥下向国会大厦外围的内务部大楼发起强攻，德军进行着绝望却又是最顽固的抵抗，战斗一直持续到29日深夜，在德军几乎全部阵亡的情况下，这座大楼才被苏军攻占。
29日凌晨1时，希特勒宣布与等了他十二年的爱娃·布劳恩举行婚礼。婚礼之后，希特勒口述了他的遗嘱，指定海军元帅邓尼茨为他的接班人，他决定自杀并希望他们夫妇的遗体在总理府进行火化。30日下午3点30分，希特勒与结婚才一天的妻子在地下暗堡的寝室里双双服毒自杀，并且，希特勒在服毒的同时，还举枪对自己的太阳穴扣动了扳机。接着，戈培尔等人将希特勒和爱娃·布劳恩的遗体抬到总理府花园的一个弹坑里，浇上汽油进行火化。
苏军攻占国会大厦的战斗还在地进行着，第3突击集团军第150步兵师是最接近国会大厦的部队。
1945年 4月30日下午6时，苏军再次向国会大厦发起冲击，与2000名德军展开战斗，争夺每一个楼层和每一个角落。靠着源源不断的兵力，苏军逐渐粉碎了德军的抵抗。在战斗中，即使苏军占领了大厦下面的楼层，在上面楼层守备的德军也不肯投降，苏军只好一层楼一层楼地与德军搏斗，21时50分，苏联英雄米哈伊尔.耶果罗夫中士和麦利唐.坎塔里亚下士将苏联的红旗插上了国会大厦主楼的圆顶。
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