Polacy walczyli w trudnych warunkach, forsowali rzeki Senio i Santerno okalające miasto. Niemcy bronili swoich pozycji na tzw. linii Gotów. Były to m.in. betonowe umocnienia i bunkry obsadzone stanowiskami karabinów maszynowych i granatników.
Trwające blisko dwa tygodnie oblężenie miasta, zakończyło się sukcesem. 9. Batalion Strzelców Karpackich jako pierwszy wkroczył do Bolonii. Batalion zyskał nazwę "boloński". Polaków entuzjastycznie witali wyzwoleni mieszkańcy. Amerykanie i Bryrtyjczycy weszli do miasta dwie godziny później.
W walkach zginęło 300 polskich żołnierzy, 600 zostało rannych. W Bolonii zakończył się marsz bojowy 2 Korpusu Polskiego.