四月十八日，休整一夜之后，岳天命令宫二率领人民革命军第3师西进进攻日军一个联队驻守的田庄台。由于日军认为清军宋庆、聂士成部虽然官兵英勇，但是装备太差，不少还只是装备抬枪等旧式武器，甚至还有部分装备长矛和大刀，所以日军只在田庄台驻守了一个加强联队三千人。若真有清军大股部队来攻，日军也可以支撑到牛庄、营口日军来支援。
四月十九日上午，与岳天约定好的宋庆部六千人如约向田庄台发动进攻。清军虽然兵力占优，但是战力羸弱，一个白天的战斗并没有突破日军的防线，反而自身有两百多死伤。宋庆只好组织部队安营扎寨与驻守田庄台的日军对峙。
田庄台的日军突见清军大部来攻，忙向营口、牛庄求援，此时才发现驻守牛庄第一旅团已经全军覆没，营口的第一师团长山地元治中将收到田庄台的电报，忙下令田庄台的日军撤退回防营口。
驻田庄台的日军接到电报之后，于四月十九日晚，连夜撤离田庄台往营口撤退。不过让山地元治中将意外的是这支回撤的日军，在四月二十日凌晨在路上遭遇了宫二带领的人民革命军第三师团，随机发生了遭遇战。
由于人民革命军兵力和武器占绝对优势，很快击溃了这支日军，并于当天下午以471人伤亡，全歼了这支日军2798人，缴获2518支步枪，子弹7012发，马331匹。由于日军之前在田庄台进行疯狂劫夺，这次由于是有计划的撤退，所以日军撤退的时候带走了大量财物，所以这次人民革命军竟然缴获日本银元、金银锭等财物折合清政府库平银近六万余两。随后宫二命一团兵力进驻田庄台，然后自己率剩余两个团与岳天率领的第6师，陈俊带领的第2师、第5师会师，包围营口。
由于驻扎在营口的第一师团先前分兵驻守田庄台和牛庄，结果两地驻军都被人民革命军全歼，现在驻扎在营口的日军只剩下9000余人，除此之外日本联合舰队派遣了扶桑、大和、武藏、天龙、海门、爱宕、大岛等七艘军舰来营口助战。
因为营口地处平原地带，几乎无险可守，城外唯一的据点是营口西炮台。营口炮台，坐落于辽河入海口左岸，占地约10万平方米，其主要结构包括炮台、弹药库、士兵宿舍、指挥所等设施。炮台的设计体现了当时的军事建筑风格和技术水平，采用了坚固的石砌结构，并设有主炮和副炮多个炮位，是东北重要的海防工程之一。它始建于清光绪八年，竣工于光绪十四年，是一座具有重要历史意义的军事防御工程。
四月二十二日凌晨，天还未亮，人民革命军四个师的大部分兵力3万余人会师营口城外。通过前期营口城内人民复兴党地下党的侦察和山海关海关许妥玛提供的情报，岳天命令重炮部队按照标注的坐标，对城内的日军据点进行了猛烈的轰击，顿时营口城内火光冲突，大批在兵营里睡觉的日军守军被炸身亡。
天刚微亮的时候，人民革命军的重炮部队集中火力轰击了营口城城墙。原本日军开始学习岳天用机枪布防，将从清军手中缴获的手摇加特林机枪，布置在城墙上，以阻止人民革命军步兵冲锋，但是不曾想到，岳天根本不给机会，一轮重炮射击之后，营口城的城墙轰然倒塌。随后，人民革命军运用“三三”制战术，攻入营口城，很快占领了一半城区。
不过还未等人民革命军进一步发动进攻，停泊在营口港附近的日军炮舰以及营口西炮台就开始向营口城人民革命军占领区进行炮击。日军的炮舰也普遍使用榴弹，使得人民革命军短时间出现了不小伤亡，不到半个小时攻入城区的人民革命军就有三百多人伤亡。
于是，岳天下令人民革命军撤出日军炮舰射程范围内的城区，转而进攻日军一千多人驻守的营口西炮台。四月二十二日上午，人民革命军开始集中重炮对日军占领的西炮台进行猛烈的轰击。因为，岳天使用硝化棉改良了重炮发射药，使得人民革命军的重炮射程远高于日军重炮。经过一个小时的榴弹的炮击，使得炮台上的日军重炮基本上被摧毁，随后第3师拥有实战经验的连队开始以“三三”制战术往西炮台的冲锋，很快便冲到了日军炮台阵地不远处。这时候，“哒哒”声突然响起，日军部署在炮台阵地上的机枪响起了，不少人民军士兵中弹倒下。
针对机枪火力点，人民革命军专门演练过，很快进攻连队的士兵，大部分趴在地上，朝着日军阵地匍匐前进。眼看快到日军的炮台阵地五六十米处，阵地上的日军接通了电线，引爆炮台前沿的地雷，随着轰隆声，人民革命军进攻连队伤亡惨重，整个连队150人，只剩下17个人还在日军阵地前沿比较隐蔽的地方进行躲避。岳天从望远镜里看到这阵势，明白上次日军第一师团在药山阻击战里学了不少本事，看来回去之后，是时候要开发新式武器了，以便攻坚金州、旅顺时候能用。
让自己的士兵发动人肉冲锋的乃木希典战法，岳天是不屑一顾地。岳天命令山炮队前行，对日军阵地抵近射击。要知道，由于营口地势过于平坦，导致这炮台高度不高，所以山炮队三十五山炮同时瞄准日军守军阵地用榴弹进行炮火轰击，在山炮轰击日军阵地时，人民军步兵一个团步兵迅速发动了冲锋。
因为营口炮台是用石头砌成的，附近的日军守军阵地也大多用低矮的夯土墙构建而成，日军没有散兵坑可以躲避炮击，所以人民革命军的炮击，使得日军阵地的士兵死伤惨重。
人民军一个连的先锋队借着炮击，急速冲锋，虽然在几分钟之内就有大半个连的士兵牺牲，但是随着六十几个士兵冲到日军前沿阵地前沿二三十米处，这些士兵逃出手榴弹纷纷投掷而出，对战壕里的日军进行杀伤。
在冲锋队的冲击下，日军战壕里的守军损失惨重，人民军一个团的兵力趁势攻入炮台，跟日军炮台守军展开白刃战。这时，突然营口海面上日军炮舰再次开炮了。他们竟然不顾炮台上还有日军守军，竟然对炮台进行无差别的炮击。日军炮舰的炮击，使得整个营口炮台血流成河，中日两国士兵成批成批地倒在血泊之中。