Утром 6 апреля 1945 года началась активная фаза штурма Кёнигсберга: после трёхчасовой артиллерийской подготовки советские войска перешли в наступление. При поддержке танков и самоходной артиллерии штурмовые отряды, включавшие пехоту, сапёров и огнемётчиков, прорвали первый рубеж обороны, блокировали форты и доты, уничтожали огневые точки в траншеях. В этот же день была перерезана железная дорога, связывавшая Кёнигсберг с Пиллау, что осложнило снабжение гарнизона.
Несмотря на мощное давление, в первый день оборонительная система города ещё сохраняла устойчивость. Советские части смогли приблизиться к Кёнигсбергу и завязать бои за его окраины. Перелом наступил уже на следующий день: фортовый пояс остался позади, а сражения переместились в городскую черту, где немецкое командование постепенно теряло контроль над ситуацией.
По воспоминаниям коменданта крепости Отто Ляша, с утра 7 апреля советские войска продолжали наступление по всем направлениям, а обороняющиеся части не могли долго сдерживать превосходящие силы противника. Уже 8 апреля 11-я гвардейская армия соединилась с подразделениями 43-й армии, замкнув кольцо окружения. Советские войска овладели северо-западной и южной частями города, портом и районом вокзала, форсировали реку Прегель, окончательно лишив гарнизон возможности манёвра.
В ночь на 9 апреля часть мирного населения пыталась покинуть город вместе с немецкими частями, готовившимися к прорыву в сторону Пиллау, однако попытка оказалась неудачной, и люди были вынуждены вернуться в охваченный огнём Кёнигсберг. К утру 9 апреля сопротивление продолжалось лишь в отдельных районах. Советские части вели бои в центре города, вблизи командного пункта Ляша, а также в районах у Северного вокзала и западнее Обер-Тайха.
К вечеру были подавлены последние опорные пункты обороны, включая район Королевского замка. Подготовка к решающему штурму совпала с началом переговоров о капитуляции гарнизона. Несмотря на прежние заявления о неприступности крепости, Кёнигсберг был взят за 81 час непрерывных боёв, что стало одной из наиболее стремительных и результативных операций Красной армии в завершающий период войны.