В 5 утра 23 июня на Центральный и южную часть Северного острова обрушился ураганный огонь артиллерии и тяжелых минометов. Кроме пушек Шлиппера по крепости били мортирные дивизионы соседних дивизий 12-го корпуса. Удары установки «Карл» вдребезги разнесли полубашню у Тереспольских ворот, поразили здание погранзаставы, казарму 333-го стрелкового полка, Белый дворец. Разрушительное действие небывалых двухтонных снарядов защитники крепости воспринимали как взрывы тяжелых фугасных авиабомб, хотя немцы авиацию не использовали. Рядовой М.П. Гуревич вспоминает: «Началась очередная бомбежка, настолько сильная, что, казалось, стены подвала качаются и вот-вот лопнут барабанные перепонки. Кто-то достал старую ватовку, мы вытащили из нее вату и заткнули уши». Подвалы 455-го стрелкового полка «колыхались, как детские люльки… от взрывной волны шла кровь из ушей и носа…»
До девяти часов вечера систематический прицельный обстрел отдельных объектов сменялся мошными огневыми налетами, за которыми следовали призывы к сдаче, передаваемые радиоагитмашинами:
«Товарищи! Осажденные в цитадели Брест-Литовска!
Внимание, внимание!
Немецкое командование обращается к вам последний раз и призывает вас, чтобы вы безоговорочно сдались. Ваше положение безнадежно. Не проливайте бесполезно вашу кровь, так как выход из осады невозможен. От остальных вы отрезаны. Более 100 километров отделяют вас от них. Ваши войска в спешке отходят, несколько воинских частей убегают. Для вашего деблокирования никто не прибудет…
Вы дрались почетно — в соответствии с этим будут обращаться с вами. Вам дают один час времени на размышление…
Красные воины! Посылайте парламентеров! Кладите оружие! Дальнейшее сопротивление и кровопролитие бесцельно. Проявите сочувствие к вам самим и вашим семьям!»
Ефим Фомин в этот день перенес свой командный пункт из подвала Инженерного управления в казарму 33-го инженерного полка. Сюда же постепенно переместились защитники Холмских ворот. Бойцы 132-го батальона НКВД ушли в подвалы 333-го полка. Комиссар, по-видимому, уже понял, что помощи извне не будет, и задумал идти на прорыв. Иван Долотов отмечает:
«Утром 23-го появился какой-то человек в форме рядового, но видно было, что это командир. Потом мы узнали, что это полковой комиссар Фомин. Вместе с ним 2–3 красноармейца и один командир из кавказцев. Они доставили сюда несколько станковых пулеметов, один из которых установили на лестничной площадке у окна со стороны Мухавца. С этого дня у нас образовался как бы штаб обороны кольцевых казарм, появился командный пункт. Фомин все время находился в левом крыле в коридоре первого этажа».
Санинструктор 84-го полка B.C. Солобозов: «Пришел приказ комиссара Фомина о переходе обороняющихся на участок у Брестских ворот. Там концентрировались наши силы для прорыва из окружения».
Для прикрытия отхода в районе Холмских ворот остались лишь несколько пулеметных расчетов. В одном из них первым номером встал командир взвода боепитания старшина А.И. Дурасов:
«Постепенно оборона переходила в казармы саперного и отдельного разведывательного батальона. Фомин приказал двумя-тремя пулеметами задержать продвижение немцев со стороны госпиталя, а все остальные защитники в это время должны были отойти в казармы саперного батальона. Среди оставшихся бойцов пулеметчиков не оказалось, поэтому мне пришлось вести огонь самому… Через некоторое время имевшиеся в запасе ленты были расстреляны. Казармы почти опустели».
Раненых оставили в подвале Инженерного управления, среди них — трижды раненный комсорг Матевосян.