而此时，第6师团已经抵达湖州，苏嘉线成为虚设。面对即成事实，日参谋本部于24日废止了苏嘉线。12月1日，日统帅部发出《大陆令8号》：命令日军攻占南京。
1937年12月5日，谷寿夫第6师团的先头部队经强行军后抵达南京外围阵地。10日，就已经打到中华门。
12日，经过一番血战，我守卫雨花台的第88师262旅仅剩旅长朱赤一个特务连。第6师团日军凭借优势兵力蜂拥而上，朱赤率部与敌展开激烈肉博，杀伤大量日军，最后全体壮烈殉国。
1937年12月12日，第6师团第47联队一部占领中华门正面，13日傍晚南京沦陷。
进城后，残暴成性的第6师团日军兽性大发，在侵占南京的8天时间内制造了震惊中外的南京大屠杀，该师仅在下关杀害的中**民尸积就达2千米长、50米宽，血水染红了长江。
侵入南京的该师团辎重第6联队小队长高城守一日记中说，1937年12月14日，他看到南京下关江边：“尸体像漂流的木头被浪冲了过来；在岸边，重叠地堆积着的尸体一望无际。这些尸体可能有几千、几万，数目大得很。”
第6师团正是参与南京大屠杀的罪魁祸首。之后，参加徐州会战、在武汉会战中在师团长稲叶四郎的率领下，单独一个师团沿长江北岸北上，在李品仙、李延年两大军团十几个师的内外合击中，强夺半壁山，田家镇要塞，砸开了武汉的大门。
最后在1947年4月26日在雨花台执行枪决。